relatÓrio de visitas tÉcnicas -...
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CONFIABILIDADE DA INFORMAÇÃO PARA O CÁLCULO DE PESOS E
CENTROS DE EMBARCAÇÕES
Maury Cid Sambiase
Tese de Doutorado apresentada ao Programa
de Pós-graduação em Engenharia Oceânica,
COPPE, da Universidade Federal do Rio de
Janeiro, como parte dos requisitos necessários
à obtenção do título de Doutor em Engenharia
Oceânica.
Orientador: José Marcio Vasconcellos
Rio de Janeiro
Março de 2011
CONFIABILIDADE DA INFORMAÇÃO PARA O CÁLCULO DE PESOS E
CENTROS DE EMBARCAÇÕES
Maury Cid Sambiase
TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO LUIZ
COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA (COPPE) DA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS
REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR EM
CIÊNCIAS EM ENGENHARIA OCEÂNICA.
Examinada por:
_________________________________________________
Prof. José Marcio do Amaral Vasconcellos, D.Sc.
__________________________________________
Prof. Raad Yahya Qassim, Ph.D.
__________________________________________
Prof. Julio Cesar Ramalho Cyrino, D.Sc.
__________________________________________
Prof. Luiz Fernando Loureiro Legey, Ph.D.
__________________________________________
Prof. Antônio Silva Neto, Ph.D.
RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL
MARÇO DE 2011
iii
Sambiase, Maury Cid
Confiabilidade da Informação para o Cálculo de Pesos
e Centros de Embarcações/Maury Cid Sambiase – Rio de
Janeiro: UFRJ/COPPE, 2011.
X, 139 p.: il.;29,7cm.
Orientador: José Márcio Vasconcellos
Tese (doutorado) – UFRJ/ COPPE/Programa de
Engenharia Oceânica, 2011.
Referências Bibliográficas: p.129-131.
1. Pesos e Centros. 2. Análise de Riscos. 3. Análise de
Confiabilidade I. Vasconcellos, José Márcio II.
Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE,
Programa de Engenharia Oceânica.
iv
Dedicatória
Dedico esta tese ao meu pai Amaury e a minha mãe
Vanda pela paciência e dedicação na minha formação
pessoal e pelo incentivo a minha formação acadêmica
que Deus os acompanhe.
v
Agradecimentos
Agradeço ao Comandante Cléber Oliveira de Siqueira
pelo incentivo e por ter transmitido seus conhecimentos
sobre o assunto da tese, sem os quais a realização desta
tese seria muito difícil.
Agradeço ao Professor orientador José Márcio
Vasconcellos pela confiança depositada e pelas
importantes orientações ao longo da tese.
Agradeço a minha esposa e filhos pela paciência nos
momentos de ausência e apoio aos meus estudos.
vi
Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários
para a obtenção do grau de Doutor em Ciências (D.Sc.)
CONFIABILIDADE DA INFORMAÇÃO PARA O CÁLCULO DE PESOS E
CENTROS DE EMBARCAÇÕES
Maury Cid Sambiase
Março/2011
Orientador: José Marcio Vasconcellos
Programa: Engenharia Oceânica
Este trabalho tem por objetivo apresentar soluções de gerenciamento e de
procedimentos para o controle de pesos e centros no projeto visando, sobretudo a
melhoria da confiabilidade do resultado do cálculo de pesos e centros. Estas soluções
foram concebidas através de uma análise de riscos dos processos utilizados no controle
de pesos e centros da Marinha do Brasil e de algumas empresas que possuem esta
atividade. A tese propõe ainda um modelo de análise de confiabilidade para o cálculo de
pesos e centros permitindo assim que a qualidade das estimativas usadas no cálculo se
ajuste à necessidade do projeto. Foram feitas ainda simulações de riscos com o intuito
de certificar a análise de riscos desenvolvida na tese e orientar futuros estudos de
calibração do modelo de confiabilidade.
vii
Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fullfilment of the
requirements for the degree of Doctor of Science (D.Sc.)
RELIABILITY OF INFORMATION IN SHIP WEIGHT AND CENTER CONTROL
Maury Cid Sambiase
March/2011
Advisor: José Marcio Vasconcellos
Department: Oceanic Engineering
This work has as the main goal presenting management and proceedings
solutions to improve the reliability of weight and center control. Those solutions were
created based on a risk analysis developed mainly with Brazilian Navy and some
enterprises weight and center processes. The thesis also proposes a model to analyze the
confidence of weight and center control allowing verify whether the calculus reliability
meets the project requirements. It has also been made in the thesis some risks
simulations in order to satisfy the risks analysis and guide futures studies about the
calibration of confidence analysis model.
viii
SUMÁRIO
1 Introdução .................................................................................................................. 1
1.1 Controle de Pesos e Centros - Um Processo Complexo ..................................... 3
2 Atividades de Controle de Pesos e Centros na Indústria Naval................................. 9
2.1 Histórico de Embarcações com Problemas de Pesos e Centros ........................ 10
2.2 Sociedades e Empresas Dedicadas ao Controle de Pesos e Centros ................. 22
2.3 Reconhecimento do Controle de Pesos na Indústria Naval .............................. 25
Visita as Empresas ................................................................................................... 26
2.3.1 Atividades de Controle de Pesos e Centros nas Empresas ......................... 32
2.3.2 Softwares Específicos para Controle de Pesos e Centros........................... 35
3 A Qualidade da Informação no Cálculo de Pesos e Centros ................................... 38
3.1 A Importância da Qualidade da Informação ..................................................... 38
3.2 O Detalhamento do Projeto............................................................................... 43
3.3 Fontes de Informação........................................................................................ 45
3.4 A Relação entre a Confiabilidade das Informações e as Margens de Pesos e
Centros ........................................................................................................................ 46
4 A Análise da Confiabilidade do Cálculo de Pesos................................................... 51
4.1 A Flexibilidade da Técnica de Análise de Riscos ............................................. 52
4.2 Levantamento dos Riscos.................................................................................. 58
4.3 A Priorização dos Riscos .................................................................................. 62
4.4 As Soluções dos Riscos do Controle de Pesos.................................................. 64
4.4.1 Medidas para Eliminação de Riscos........................................................... 65
4.4.2 Medidas para Diminuição de Riscos .......................................................... 67
4.4.3 Análise de Confiabilidade das Fontes de Informação ................................ 72
4.4.4 O Requisito de Confiabilidade do Projeto.................................................. 80
4.4.5 Confiabilidade do Resultado do Cálculo de Pesos ..................................... 86
4.4.6 Soluções de Gerenciamento e Procedimentos para o Controle de Pesos ... 89
4.4.7 Informatização do Controle de Pesos ......................................................... 94
5 Simulação de riscos................................................................................................ 112
5.1 Planejamento para a simulação ....................................................................... 112
5.2 Informações de pesos e centros do Navio Hidrográfico Fluvial da MB - fase
preliminar .................................................................................................................. 113
5.3 Simulação do Risco I ...................................................................................... 115
5.3.1 Análise de aumento de Peso e CG dos Navios da US Navy .................... 116
ix
5.3.2 Resultado da Simulação do Risco I .......................................................... 117
5.4 Simulação do Risco F...................................................................................... 121
5.4.1 Análise do Resultado da Simulação por falta de dados............................ 121
5.5 Simulação do Risco I e F simultaneamente .................................................... 124
5.5.1 Análise do Resultado da Simulação dos riscos I e F em conjunto ........... 124
6 Conclusões e Recomendações ............................................................................... 127
Referências Bibliográficas.................................................................................................129
Anexo I...................................................................................................................................132
x
LISTA DE SÍMBOLOS
Letras Latinas
fr i : Frequência relativa simples x : Média Aritmética do conjunto de dados x i : Média de cada intervalo com índice i
Abreviações
P&C: Pesos e Centros
Vol: Volume Deslocado
I.S.: Integração de Sistemas
Siglas
AMRJ: Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro
CG: Centro de Gravidade
CPN: Centro de Projetos de Navios
EDCG: Embarcação de Desembarque de Carga Geral
KG: Posição Vertical do Centro de Gravidade em relação à quilha da embarcação
LCB: Posição Longitudinal do Centro de Carena
LCG: Posição Longitudinal do Centro de Gravidade
NHoFlu: Navio Hidrográfico Fluvial
OM: Organização Militar
SAWE: Society of Allied Weight Engineers
SNAME: Society of Naval Architects and Mechanical Engineers
SWBS: Ship Work Breakdown System
TCG: Posição Transversal do Centro de Gravidade
VCB: Posição Vertical do Centro de Carena
VCG: Posição Vertical do Centro de Gravidade
1
1 Introdução
A motivação desta tese nasceu de um grande desafio que o Centro de Projetos de
Navios (CPN), escritório de projeto da Marinha do Brasil, teve ao realizar a
auditoria do cálculo de pesos, volumes e centros e de estabilidade do submarino
Tikuna. Esta tarefa foi solicitada pelo Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro
(AMRJ) em 2002, durante a construção do submarino Tikuna e durou mais de três
anos, tendo sido finalizada somente após as provas de mar.
Teoricamente o cálculo de pesos, volumes e centros e de estabilidade são de
amplo conhecimento dos engenheiros navais e não representa um grande desafio,
entretanto, a falta de confiança por parte do AMRJ em algumas das informações de
projeto do submarino Tikuna, em especial o cálculo de pesos e centros, fez com que
fosse solicitada uma auditoria nas informações de peso, volume e centros fornecidos
pela HDW-IKL, escritório alemão projetista do submarino Tikuna.
Esta tarefa de auditoria e revisão foi um desafio não somente pela dificuldade de
verificação das informações de um projeto que não houve a participação do CPN,
mas, sobretudo por questionar as informações de projeto geradas por uma empresa
que possui comprovada experiência em projeto e construção de submarinos, assim,
para cada sugestão de correção feita pelo CPN era feita uma justificativa técnica
para convencimento do AMRJ com o objetivo de embasar a correção.
O CPN, antes de iniciar os trabalhos de auditoria procurou entender quais as
razões que levaram o AMRJ a duvidar das informações de pesos e centros
fornecidas por empresa tão capacitada e que já tinha construído em parceria com a
Marinha do Brasil outros quatro submarinos. O CPN procurou ainda entender o
porquê o AMRJ não absorveu o conhecimento necessário para a execução do
controle de peso, volume e centro do submarino, pois o AMRJ construiu três
submarinos em parceria com a HDW-IKL em um período de mais de vinte anos de
trabalho nas décadas de 80 e 90.
As respostas a estes questionamentos, as dificuldades encontradas durante a
verificação das informações de projeto, bem como as soluções utilizadas durante os
trabalhos de auditoria e revisão do peso e estabilidade do submarino Tikuna foram a
motivação para esta tese e constituem boa parte do conteúdo desta tese.
2
Na tese serão apresentados os problemas normalmente encontrados durante o
controle de pesos e centros, verificados não somente a partir da experiência do autor
na Marinha do Brasil, mas também através de visitas técnicas a empresas que
trabalham com este tipo de controle, sendo então sugeridas soluções para os
principais problemas de organização e gerenciamento encontrados no controle de
pesos e centros.
Assim, considera-se que a tese poderá contribuir para o controle de pesos e
centros de embarcações com uma ampla proposta de melhoria de gerenciamento e
procedimentos do controle de pesos e centros e, sobretudo com o inédito modelo de
avaliação da confiabilidade das informações do cálculo de pesos e centros.
3
1.1 Controle de Pesos e Centros - Um Processo Complexo
Antes de dar início aos capítulos que abordam o desenvolvimento da tese, vale a
pena apresentar de forma resumida, nesta introdução, algumas questões que
mostram a complexidade de gerenciamento do controle de pesos e centros já
preparando os leitores para os problemas que serão discutidos na tese.
O processo para determinação do peso e centro de gravidade começa logo no
início do projeto com as primeiras estimativas de pesos e centros, feitas
normalmente através de estimativas originadas da análise de um banco de dados de
navios construídos, evoluindo nas fases seguintes do projeto, para estimativas mais
precisas e detalhadas, com informações obtidas de cálculos de engenharia e dos
fabricantes dos equipamentos dos sistemas. No final do projeto o processo de
controle de pesos e centros adquire um número elevado de informações, com várias
revisões e dados com graus diferentes de confiabilidade.
A incerteza no resultado de pesos e centros gerados pelos diferentes níveis de
confiabilidade das informações é atenuada pela utilização de margens de pesos e
centros durante o projeto, entretanto, devido a questões construtivas e de mudanças
no fornecimento de equipamento durante a construção, o estaleiro com certa
freqüência constrói a embarcação com diferenças em relação ao projeto resultando
em um peso e centro final diferente ao de projeto, não sendo costume dos estaleiros
informarem ao escritório de projeto as mudanças ocorridas durante a obra.
O principal objetivo desta tese é propor um novo conceito nas atividades de
controle de pesos e centros, contribuindo com melhorias de gerenciamento e
procedimentos inéditos para medida da qualidade das informações visando melhor
controle das atividades desenvolvidas no projeto e maior confiabilidade no cálculo.
Este trabalho será iniciado com o reconhecimento das atividades de controle de
pesos e centros em vários setores da indústria naval, como escritórios de projeto,
estaleiros e classificadoras de forma a identificar aspectos positivos e negativos em
cada organização.
Ao longo da tese foram feitas pesquisas em artigos, teses e livros relacionados
com os assuntos abordados na tese, como gerenciamento e controle de pesos e
centros, qualidade e confiabilidade da informação, análise de riscos, Sistemas
4
Gerenciadores de Banco de Dados, linguagem de programação e desenvolvimento
de softwares para engenharia. A seguir será feita uma revisão bibliográfica das
principais referências utilizadas na tese que tratam especificamente sobre o controle
e gerenciamento de pesos e centros, qualidade e confiabilidade da informação e
análise de riscos.
a) PETER A.GALE, “Margins in Naval Surface Ship Design”: É apresentado
inicialmente a razão pela qual as margens são utilizadas no desenvolvimento de um
projeto de navio. Um sistema de classificação de margens é utilizado para
diferenciar as margens de projeto e construção das margens de crescimento futuro;
as margens ao nível de um subsistema das margens do navio como um todo; e ainda
para diferenciar as margens para as características de desempenho das margens das
características físicas. Um pouco de filosofia com relação às margens é expressa e,
com base nesta filosofia, algumas das principais características de um projeto
racional e política de margem de construção são propostos. São apresentados ainda
níveis de margens de pesos, KG, velocidade/potência e carga elétrica utilizados para
alguns subsistemas de embarcações militares, estes dados foram coletados com base
no crescimento constatado do peso, KG, potência e energia elétrica durante as fases
de projeto e na construção dos navios da Marinha Americana.
b) SURKO S. W., BERNER J., FERREIRO L., AUTRET G, “Why can't we get the
lead out : A Review of U.S. Navy Surface Ship Service Life Allowance for Weight
and Stability”: O artigo demonstra que o antigo critério de margem de serviço
adotado pela Marinha Americana para manter a estabilidade e o peso das
embarcações durante a sua vida operacional dentro dos limites previstos no projeto
estão inadequados. Somente 20% dos navios construídos com o antigo critério
continuam apresentando estabilidade e peso dentro do especificado pelo projeto, o
restante dos navios ganharam mais peso e ficaram com problemas de estabilidade,
usando quase sempre lastro fixo para corrigir a estabilidade. O artigo deixa claro que
a falta de documentação nas adições de peso ao longo da vida e o posicionamento
inadequado destas adições são as principais causas dos problemas. O artigo
demonstra também o novo critério de margem de serviço utilizado nos projetos da
Marinha Americana a partir de 1986 e descreve a utilização do novo critério no
Destroyer Classe Arleigh Burke.
c) ERNEST J. CZYRYCA, DAVID P. KIHL, and ROBERT DENALE, “Meeting the
Challenge of Higher Strength, lighter Warships”: Este artigo mostra a importância
5
dos aços de uso naval nos navios de guerra. Os requisitos de resistência estrutural e
de proteção balística que estas embarcações devem se submeter em diversas
condições de carregamento e de mar adversas tendem a elevar o peso em aço
utilizado na estrutura das embarcações, desta forma, o artigo descreve como a
Marinha Americana começou a substituir a utilização do aço HY-80 e HY-100 e
utilizar com mais freqüência os aços HSLA (High Steel Low Alloy) com o objetivo
de aumentar a resistência estrutural com diminuição de peso.
d) “Weight Estimating and Margin Manual for Marine Vehicles”, Society of Allied
Weight Engineers and SNAME: Esta publicação é um manual elaborado em parceria
pela SAWEe pela SNAME com o objetivo de disseminar as melhores práticas de
controle de pesos e centros em navios de superfície abrangendo normas sobre fases
de controle, margens, estrutura de detalhamento entre outros assuntos.
e) JACK E. OLSON, Data Quality, The Accuracy Dimension: Este é um livro que trata
em detalhes sobre a qualidade de dados, demonstrando e caracterizando inicialmente
o problema de qualidade de dados que afetam as grandes organizações, delineando a
seguir as funções do grupo que trazem a garantia de qualidade de dados para a
organização e orientando o uso de técnicas de análise intensiva dos dados como
ferramentas valiosas para execução de atividades de garantia da qualidade dos
dados.
f) JOHN SCHUYLER, Risk and Decision Analysis in Projects: Este livro apresenta a
análise de risco e de decisão aplicado ao gerenciamento do projeto. São utilizados
alguns conceitos de probabilidade e estatística para analisar as incertezas
relacionadas ao gerenciamento do projeto. Por sorte, poucos conceitos de
probabilidade e estatística são utilizados para melhorar as decisões gerenciais. As
formulações apresentadas no livro são diretas e muitos problemas podem ser
resolvidos com uma calculadora simples. Schuyler também explana e desmistifica
as técnicas e conceitos chaves de análise decisória, incluindo valores esperados,
política de decisões ótimas, árvores de decisão, o valor da informação, a simulação
de Monte Carlo, técnicas probabilisticas, técnicas de modelação, decisões multi-
critério e variância estocástica.
g) GILBERTO MAFFEI A. SAMPAIO, Pontos de Partida em Segurança Industrial:
Neste livro, o autor fala sobre os acidentes e os incidentes que cercam as indústrias,
as causas e o grau de incidência, propondo um padrão para o formulário de
investigação; faz também a classificação dos acidentes; aborda os atos inseguros
6
dentro de uma empresa; como realizar inspeções; analisa os riscos de acidente; e
ensina planos de emergência para quando as situações fogem ao controle.
h) COSTA, ANA PAULA A., 2003, Quantificação do Impacto de Incertezas e Análise
de Risco no Desenvolvimento de Campos de Petróleo: Esta tese apresenta como
ponto principal uma análise de decisão aplicada ao desenvolvimento de campos de
petróleo. Nesta análise deve ser levado em consideração o risco associado a vários
tipos de incertezas. A importância do risco associado ao fator de recuperação e a
complexidade do processo devido a: (1) altos investimentos, (2) grande número de
variáveis incertas, e (3) forte dependência dos resultados com a definição da
estratégia de produção faz com que, em muitos casos, ocorra dificuldades na
utilização de técnicas confiáveis para avaliar o risco corretamente. Dessa forma, este
trabalho trouxe uma grande contribuição para a tese no conhecimento das técnicas
de análise de riscos e da flexibilidade que esta técnica proporciona para estudo de
riscos em distintas áreas e situações. A metodologia proposta também aborda a
melhora da confiabilidade nas decisões de investimentos, tema semelhante a que
será tratado na tese de “Confiabilidade da Informação no Cálculo de Pesos e
Centros”, mostrando os pontos críticos do processo e quantificando o impacto de
simplificações, algo extremamente útil para qualquer análise gerencial.
i) DING TAN, “Quantitative Risk Analysis Step-By-Step”: Neste trabalho, o uso de
uma tabela de dados centralizada que contenha dados de referência e técnicas para
estimar algumas das variáveis-chave para determinar os riscos e perdas ajudará a
apresentar um forte caso para melhoria da gestão da segurança da informação. Uma
discussão de métodos para avaliação de ativos tangíveis e intangíveis irá ajudar a
quantificar o maior risco de segurança de informação dos EUA que é o risco de
roubo de informações proprietárias. O conteúdo deste artigo irá colaborar com a tese
principalmente no método utilizado para levantamento e quantificação dos riscos da
segurança de informação.
j) MARIA CLÁUDIA SANTIAGO HAMPSHIRE e CLÁUDIO TOMOHIDE
TOMIMURA, “Proposta de implementação da Análise de Risco em um Projeto de
implantação da Segurança da Informação”: Este artigo apresenta aspectos da
necessidade da implantação de um projeto de Gestão de Segurança da Informação
nas Organizações. É também discutida a implantação da Análise de Risco como
ferramenta importante neste processo para a identificação e tratamento das
vulnerabilidades encontradas na organização, tornando o projeto eficaz.
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k) DOMINICK CIMINO, CHRISTOS FILOPOULOS, “Weight and KG Margin
Analysis of Naval Surface Ships: Este artigo tem por objetivo verificar os
resultados do estudo de 1978 o qual difundiu pela primeira vez as margens de pesos
e centros em projetos da Marinha Americana. Este artigo também completou o
estudo de 1978, expandindo e atualizando o conjuntos de dados de pesos e centros
na fase de projeto, construção e modificação do contrato. Este artigo discute
também os resultados estatísticos dos dados, e inclui recomendações para a
atualização da política de controle de Peso e margem de KG da Marinha Americana.
Além disso, o artigo apresenta um método de seleção formal de margem que produz
margens para cada fase de projeto e um risco associado quantificável ao exceder o
peso e centro. Usando este método, um gerente de projeto de navio pode trabalhar
com o engenheiro de peso selecionando um nível de risco adequado para seu projeto
e determinando os valores de margem de peso e KG associado a este risco.
l) BILL INMON, “Data Confidence”: Este artigo apresenta os principais elementos
que contribuem para a qualidade dos dados, detalhando o significado de cada
elemento do dado. Mostra que não apenas quesitos relativos aos dados
individualmente influenciam na qualidade dos dados, mas também quesitos
referentes ao sistema informatizado influenciam na qualidade dos dados como a
arquitetura do sistema e a escolha do tipo de banco de dados entre outros.
m) Publication Semaphore, Issue 17, October 2005 – Australian Navy: Este artigo da
Marinha Australiana descreve detalhes do projeto e da vida operativa do navio
patrulha Fremantle com diversos aspectos interessantes, ressaltando-se a informação
que o peso total da primeira embarcação construída excedeu em mais de 20t o peso
previsto em projeto, ou seja, quase 10% de peso a mais do que previsto em projeto
(220t).
n) HILL, BRAD, “Measuring Weight And Center Of Gravity Using Load Cells”: Este
artigo da SAWE alerta principalmente para a correta compreensão da precisão do
cálculo de pesos e centros em face dos requisitos de projeto. O autor usa como
exemplo o caso da medição de peso com células de carga que fornecem precisão de
+ ou – 0,5% de erro, o que em alguns casos é precisão excessiva levando a gastos
desnecessários.
o) ARMSTRONG, PETER GALE, “Weight Reduction Process, Saving Money While
Saving Weight”: Este artigo irá descrever um processo de redução de peso
8
apresentado no Seminário de Engenharia da Ford Motor Company. Este Workshop
tem por objetivo impulsionar idéias de redução de peso.
Os workshops da Ford tem por objetivo ajudar as equipes de engenharia de um
sistema ou componente a remover o peso de determinados componentes e criar o
máximo valor para o cliente. O workshop se concentra fortemente na eliminação de
peso, mantendo a sua integridade funcional.
O processo de diminuição de peso do workshop de engenharia da Ford está sendo
usado para otimizar o peso dos veículos, mas pode ser utilizado em qualquer
mercadoria.
p) GLEN MATHEWS, “Considerations for Performing Weight Reviews and Audits”:
Este artigo fornece informação para a construção de uma agenda de auditoria e
revisão das propriedades de massa de um componente. Uma ampla variedade de
questões e elementos relacionados com revisão e auditoria são descritos em
detalhes. A fase do programa e o tipo de componente determinam a ênfase da
revisão.
.
9
2 Atividades de Controle de Pesos e Centros na
Indústria Naval
Neste capítulo será apresentado inicialmente um histórico de problemas de pesos
e centros ocorridas em embarcações já construídas mostrando as consequências do
erro no cálculo de pesos e centros, a seguir será apresentado uma relação de
empresas e organizações que trabalham desenvolvendo normas, procedimentos e
softwares para controle de pesos e centros, mostrando quais são as principais
atividades destas empresas e as características principais dos softwares de controle
de pesos e centros.
10
2.1 Histórico de Embarcações com Problemas de Pesos e
Centros
Será relatado um breve histórico de problemas envolvendo cálculo de pesos e
centros levantados a partir de artigos técnicos de engenharia naval e da experiência
do autor desta tese com o controle de pesos e centros na Marinha do Brasil, no
Estaleiro Cobra Náutica e em consultorias para correção da estabilidade de
embarcações de passageiros de pequeno porte.
11
a) LANCHA PATRULHA DA MARINHA DA NAMÍBIA – COBRA
NÁUTICA
No início da década de 90 a COBRA NÁUTICA entregou um protótipo de
lancha patrulha rápida para a Marinha da Namíbia que fez grande sucesso no
setor operativo daquela marinha por ser uma embarcação veloz, com
velocidade máxima em torno de 35 nós, com boa manobrabilidade e baixo
calado, podendo navegar em meandros de rios e baías por ser equipado com
propulsão waterjet.
A Marinha da Namíbia decidiu então adquirir mais 20 lanchas, solicitando as
seguintes modificações de projeto:
• Proteção balística na praça de máquinas e em toda superestrutura;
• Piso antiderrapante na proa e na popa; e
• Isolamento acústico na praça de máquinas.
Estes requisitos foram implementados pela COBRA NÁUTICA, para a
entrega da segunda lancha, sem o devido cuidado com o controle de
acréscimo de peso em relação ao projeto original, baseado na lancha de
recreio CAPRI de 32 pés de comprimento, com casco de planeio. Como
consequência a embarcação não conseguiu mais entrar em regime de planeio,
devido não somente ao acréscimo de peso, mas também ao desequilíbrio da
posição longitudinal do centro do peso em relação ao centro de pressão
hidrodinâmica do casco. A consequência desde descuido foi a quebra de um
contrato que poderia ser promissor para a empresa em termos de comércio
internacional.
Figura 1 – Cobra 32
12
b) CATAMARÃ – COBRA NÁUTICA
A COBRA NÁUTICA teve outro problema com o controle de peso e centro
quase na mesma época do projeto da lancha patrulha da Marinha da
Namíbia. Foi lançado um protótipo de lancha catamarã de pequeno porte e
calado, com boa área de deck e velocidade máxima de 40 nós, com boa
relação de peso por potência instalada.
Entretanto, esta embarcação se mostrou problemática a várias questões
relativas ao peso e centro de gravidade:
• A embarcação possuía movimento de pitch excessivo na proa;
• Existia uma grande limitação de embarque de carga no convés, no
que se refere à quantidade e ao local, como exemplo, pode ser citado
o fato de que as pessoas embarcadas não podiam se movimentar para
os extremos da lancha, causando à lancha dificuldades de planeio.
Este é um tipo de casco que necessita de um rigoroso controle de peso e
centro, nas diversas situações de carregamento de peso, pois além de ser um
casco de planeio este tipo de casco possui pequena área de flutuação não
permitindo grandes carregamentos.
Figura 2 – Catamarã 21
13
c) EMBARCAÇÃO DE APOIO ÀS REGATAS DO ICRJ – CONSULTORIA
O Iate Clube do Rio de Janeiro (ICRJ) possui uma embarcação que apoia os
competidores de vela na baía de Guanabara. Esta embarcação originalmente
transportava em torno de 20 pessoas no convés principal e em assentos
abaixo do convés principal. Entretanto, após reformas na estrutura da
embarcação e no arranjo de assentos de passageiros e alojamentos da
tripulação, o embarque de passageiros ficou limitado somente ao convés
principal. Estas reformas tinham como objetivo reformar a estrutura e
diminuir o peso da embarcação visando um aumento da velocidade.
Estas mudanças foram feitas sem o devido controle de peso e centro,
causando surpresas para o pessoal operativo e administrativo do ICRJ, pois
ao se tentar transportar as mesmas 20 pessoas para uma determinada regata
na baía de Guanabara, a embarcação obteve inclinações que quase fizeram a
embarcação adernar.
Neste caso, embora tenha ocorrido uma diminuição de peso, com a retirada
de alojamento e assentos do convés inferior, houve um aumento da posição
vertical de centro de gravidade (KG), devido à retirada de pesos abaixo do
KG original da embarcação e novo posicionamento de parte dos passageiros
acima do KG da embarcação.
Como correção foi colocado lastro de chumbo na região da quilha para
corrigir a posição do KG. Desta forma, a embarcação passou a transportar os
20 passageiros com segurança, mas não conseguiu obter o aumento de
velocidade pretendido.
d) CORVETAS CLASSE INHAÚMA – MARINHA DO BRASIL
No final da década de 70 a Marinha do Brasil iniciou a construção da
primeira corveta Classe Inhaúma. A corveta Inhaúma foi construída no
AMRJ e projetada pela Diretoria de Engenharia Naval, seu projeto foi
considerado na época uma das embarcações de escolta mais modernas a
nível mundial, com as formas do casco semelhantes às fragatas classe
Niterói, tendo ainda alto padrão em automação dos sistemas de navegação e
sensores.
14
Contudo, mesmo com o controle de pesos e centros nas várias fases do
projeto, algo costumeiro à engenharia de projeto na MB, a corveta Inhaúma
teve graves problemas com o crescimento do peso durante a construção, com
crescimento de peso além do esperado pela margem de crescimento estimado
na fase de construção. Estes problemas de crescimento de pesos e KG ao
longo do projeto e da construção foram abordados em detalhes nas
referências de Peter. Gale [1] e Surko et al [2], não sendo então problemas
novos na indústria naval.
Assim, para surpresa dos projetistas e construtores que esperavam uma boa
estabilidade da embarcação, já que a superestrutura é construída de alumínio
e o casco de aço, constatou-se nas provas de mar baixa estabilidade estática e
dinâmica devido ao alto valor de KG.
Descobriu-se então que o acabamento dos compartimentos habitáveis estava
com peso acima do especificado no projeto, pois foram utilizados materiais
com especificações diferentes ao determinado no projeto, causando um
aumento de peso nas regiões habitáveis, setores com centro de gravidade
maior do que o centro de gravidade da embarcação diminuindo assim a
estabilidade da embarcação.
A correção foi feita com acréscimo de lastro sólido na quilha, melhorando a
estabilidade, mas perdendo em velocidade e consumo de combustível.
Figura 3 – Corveta Classe Inhaúma
15
e) NAVIO PATRULHA CLASSE GRAJAÚ – MARINHA DO BRASIL
Os navios patrulha da classe Grajaú foram projetados pelo escritório de
projetos Inglês Vosper Thornycroft para possuir em torno de 200t de
deslocamento carregado, sendo que os primeiros navios foram construídos
na Inglaterra. A classe possui 12 embarcações construídas em estaleiros da
Inglaterra e em estaleiros Brasileiros, tendo se passado mais de 15 anos entre
a construção do protótipo e do último navio da classe.
Algumas destas embarcações tiveram um aumento de peso de mais de 25%
em relação ao peso esperado de projeto, devido a diferentes culturas de
construção causadas pela mudança do estaleiro construtor de cada
embarcação e de mudanças de materiais e equipamentos em relação ao
projeto original, degradando, sobretudo a performance da propulsão, que
teve a velocidade máxima diminuída em mais de 10%.
Figura 4 – Navio Patrulha Grajaú
16
f) SUBMARINO TIKUNA – MARINHA DO BRASIL
O submarino Tikuna é o mais recente submarino construído pela Marinha do
Brasil. A construção do Tikuna terminou em dezembro de 2005, tendo
entrado em operação em abril de 2006 após mais de 3 meses de provas de
mar.
No último ano de construção, 2004, o Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro
requisitou do escritório responsável pelo projeto, HDW da Alemanha, os
últimos cálculos referentes ao controle de pesos e centros para a fase de
construção. Os relatórios de controle de pesos e centros da fase de
detalhamento, enviados pela HDW, continham muitas informações
discrepantes com os planos de detalhamento dos sistemas e também com
relação ao relatório de pesos e centros da fase preliminar, última fase do
projeto básico.
Estas diferenças colocaram em alerta o Arsenal de Marinha, que entendeu ser
imprescindível a revisão do cálculo de pesos e centros, e do cálculo de
estabilidade, para tal tarefa o AMRJ contou com a colaboração do Centro de
Projetos de Navios da MB, que teve como função a revisão de todo cálculo
de pesos e centros, checando dados, pesando equipamentos onde fosse
possível, pois a construção já se encontrava em fase adiantada, tentando
evitar surpresas desagradáveis no primeiro lançamento do submarino.
Um submarino possui pouca margem de flutuabilidade quando na superfície,
algo em torno de 15% do seu peso total. Na condição submersa um
submarino deveria ter o seu peso total igual ao valor do empuxo, contudo,
projeta-se para que o empuxo seja algo maior que o peso total visando uma
margem de segurança de crescimento de peso durante as fases de projeto,
construção, manutenção e modernização.
Assim com as dúvidas criadas por relatórios divergentes da HDW e encontro
freqüente de erros durante as verificações feitas pela MB, havia receio de
que o submarino pudesse não submergir por falta de peso ou mesmo
submergir e não mais emergir por excesso de peso.
No caso do submarino Tikuna as verificações feitas pelos engenheiros da
MB apontavam muitas discrepâncias pontuais, mas na soma de pesos e
centros, a diferença para o previsto no projeto preliminar era pequena, e
17
podia ser corrigida com pequena adição de lastro sólido após a primeira
submersão sem prejudicar a performance da embarcação.
A prova de inclinação indicou que a embarcação estava com peso bem
abaixo do esperado pelo relatório de pesos e centros da fase preliminar e
abaixo das revisões feitas para a fase de construção pela HDW e pela MB,
tendo que ser adicionado mais de 15t de lastro sólido além do que já havia
sido adicionado na construção.
Esta situação é oposta ao que normalmente acontece quando ocorre um
descontrole do gerenciamento de pesos e centros, ou seja, por motivos ainda
não identificados, o peso total averiguado na prova de inclinação é menor do
o peso total do projeto.
Se fosse um navio de superfície esta diminuição de peso seria comemorada,
contudo, para o Tikuna esta diminuição não representa ganhos imediatos,
pois a diminuição de peso total teve que ser compensada com a adição de
lastro sólido para que ocorresse o equilíbrio do peso com o empuxo do
submarino na condição submersa. Talvez nas modernizações futuras, se
existir volume interno, equipamentos mais pesados poderão ser utilizados
retirando-se o lastro sólido excedente.
A tabela 1 a seguir mostra o cálculo de pesos e centros para o submarino
Tikuna feito em diferentes fases do projeto pela HDW, a averiguação do
Centro de Projetos de Navios, para o primeiro lançamento do submarino e o
resultado da prova de inclinação.
18
Tabela 1 – Evolução dos cálculos de Pesos e Centros do Tikuna Peso(t)1 LCG(m) VCG(m) Vol(m3) LCB(m) VCB(m)
Tikuna – Cálculo de pesos,
volumes e centros do
Projeto Preliminar feito
pela HDW
Ago 1997
1387,20 31,03 2,85 1453,57 31,44 3,16
Tikuna – Cálculo de peso,
volume e centro do projeto
de construção enviado
pela HDW
Set 2003
1384,70 31,11 2,85 1433,38 31,39 3,15
Tikuna – Cálculo de peso,
volume e centro do CPN –
antes da prova de
inclinação
Set 2005
1389,50 31,02 2,85 1456,10 31,45 3,16
Tikuna – Dados da prova
de inclinação
Out 2005
1368,362 31,04 2,88 1456,103 31,45 3,16
1 Somatório de pesos de todos os sistemas da embarcação na condição zero (carregamento máximo) de projeto sem lastro fixo 2 Este peso foi calculado a partir da prova de inclinação submersa, durante a prova de inclinação o submarino já possuía boa parte do lastro sólido. O valor descrito desconta o peso de lastro sólido. 3 Valores conferidos com curvas hidrostáticas, curvas de bonjean e cálculos geométricos.
19
g) NAVIO PATRULHA CLASSE FREMANTLE – MARINHA DA
AUSTRÁLIA
A Marinha da Austrália iniciou no final da década de 70 a construção de
navios patrulha de médio porte da classe Fremantle. Estes navios deveriam
possuir 220t de deslocamento total, previsão feita na fase de contrato do
projeto, entretanto, após construção do primeiro navio da classe foi
verificado um aumento de 20t em relação às 220t previstas na fase de
contrato, Publication Semaphore [16].
Figura 5 – Navio Patrulha Fremantle
Após os relatos dos problemas que estas embarcações tiveram com o controle de
pesos e centros, conclui-se que o cálculo de pesos e centros deve ser feito com a
melhor precisão possível em qualquer tipo de embarcação por vários motivos, como
segurança, conforto, e, sobretudo diminuição de custos de construção e operação.
Contudo, alguns tipos de embarcação demandam maior atenção em relação ao peso
e ao centro de gravidade. A seguir estão relacionados alguns tipos de embarcações
que devem ter uma maior precisão do controle de pesos e centros e os motivos para
esta preocupação.
20
Tabela 2 – Embarcações que necessitam maior controle de pesos e centros TIPO DE
EMBARCAÇÃO PROBLEMAS
Embarcações de
pequeno porte
São mais sensíveis aos erros de pesos e centros, pois, um
erro normalmente representa uma considerável variação
percentual em relação ao peso total ou ao CG.
Embarcações de
planeio
Este tipo de embarcação requer equilíbrio entre o peso
total e forças hidrodinâmicas responsáveis pelo planeio,
além de necessitarem de um correto alinhamento entre
estas forças para que ocorra o planeio.
Embarcações com
pequena área de
linha d’água
Embarcações do tipo SWATH, ou mesmo plataforma
semi-sub requerem uma determinação precisa de peso e
CG para não penalizarem a estabilidade da embarcação já
que a inércia da área de linha d’água terá pouca
participação no GM da embarcação.
Embarcações que
demandam limites
nos movimentos
Embarcações de passageiros necessitam de controle nas
acelerações de “roll” e “heave” principalmente de modo a
garantir o conforto dos passageiros;
Embarcações com cargas sensíveis à grande amplitude de
movimentação de “roll” como ferry-boats e porta-
conteiners;
Submersíveis Este tipo de embarcação requer equilíbrio entre o peso e o
empuxo, com pequenas margens de variação. Caso o
cálculo não tenha boa precisão a embarcação pode
submergir e não mais emergir ou mesmo não conseguir
submergir.
Embarcações que
navegam em área
restritas
Este tipo de embarcação, que navega normalmente em rios
e áreas costeiras de baixo calado, necessita de uma boa
precisão na determinação do calado de forma que não
ultrapasse os valores permitidos para navegação restrita.
Os problemas descritos e a classificação das embarcações da Tabela 2 foram
feitos a partir da experiência do autor.
21
Vale frisar ainda que a falta de controle de pesos e centros também é um
problema encontrado na indústria de países com tradição em engenharia naval e em
locais com grande experiência em projeto e construção naval como são os casos de
Alemanha, Brasil, Inglaterra e Austrália. Estes problemas são majorados quando o
projeto e a construção são feitos em escritórios de projeto e estaleiros que não
possuem a cultura de controle de pesos e centros.
22
2.2 Sociedades e Empresas Dedicadas ao Controle de
Pesos e Centros
Existem atualmente algumas sociedades e empresas voltadas a criar normas e
procedimentos técnicos para o controle de pesos e centros em todas áreas
industriais, não somente na área naval. A seguir estão relacionadas algumas
sociedades e empresas que possuem trabalhos reconhecidos na área de controle de
pesos e centros.
a) Society of Allied Weight Engineers (SAWE) – Esta organização tem sede
nos Estados Unidos da América, tendo como objetivo desenvolver normas e
procedimentos técnicos na área de engenharia de propriedade de massa. As
normas e procedimentos são voltados principalmente para a indústria
aeronáutica, naval e automobilística. A SAWE organiza congressos anuais e
publica jornais e normas. A página desta organização pode ser acessada a
partir do endereço www.sawe.org;
b) BAS Engineering – É uma empresa Norueguesa que comercializa o
software ShipWeight. Este software foi desenvolvido pela Universidade de
Ciência e Tecnologia da Noruega em parceria com a Marintek, Marinha da
Noruega, Estaleiros Noruegueses e Consultores na área naval. O objetivo
deste software é estimar pesos e centros com base em dados de navios
construídos e acompanhar o cálculo de pesos durante o projeto e a
construção. Este software possui ferramentas que colaboram com o controle
de peso e a melhoria da estimativa de pesos e margens de projeto. Contudo,
não foi possível verificar se o software possui ferramentas de auditoria,
como verificação de dados incoerentes, responsabilidades pelas estimativas,
falta de informações sobre os sistemas, entre outras. Estas informações
foram adquiridas a partir do site da empresa,
www.bas.no/download/swbackground.doc.
23
c) SPAR Associates – É uma empresa com sede nos Estados Unidos da
América que se preocupa com o planejamento e o gerenciamento da
construção e do projeto na indústria naval. O serviço de planejamento e
gerenciamento é feito a partir de um software – PERCEPTION - que integra
módulos para várias atividades da construção e do projeto no que se refere ao
planejamento e gerenciamento. O progresso da construção de uma
embarcação pode ser feito a partir do controle do peso na construção.
A SPAR é uma empresa que possui um banco de dados com informações de
pesos, centros e custos de vários estaleiros americanos que constroem navios
mercantes e militares e está autorizada por estes estaleiros a comercializar as
informações de estimativas.
d) PETROBRAS – A Petrobrás tem feito grandes esforços no controle de
pesos e centros de suas plataformas semi-submersíveis, pois estas são
bastante sensíveis a variações do centro de gravidade por terem pequena área
de linha d’água. Entre as várias melhorias implementadas pela Petrobrás,
estão a criação de um departamento exclusivo para desenvolvimento de
sistemas para controle de pesos e centros e a implementação de sistema
informatizado para controle de pesos e centros – WCONTROL. O software
WCONTROL é voltado especificamente para as necessidades de controle de
pesos e centros de plataformas semi-sub.
As empresas e organizações que trabalham na indústria naval, aeronáutica e
automobilística investem cada vez mais em procedimentos e ferramentas para
aperfeiçoar o controle de pesos e centros. Entretanto, estes procedimentos e
ferramentas fazem na sua maior parte o controle de um determinado tipo de produto,
com certa cultura de gerenciamento e cálculo. É uma tarefa quase impossível
atender às necessidades de controle e cultura de gerenciamento da PETROBRAS,
Marinha do Brasil, estaleiros, escritórios de projetos e sociedades classificadoras de
forma integrada, mas, com certeza, a criação de um sistema informatizado que traga
melhor organização e padronização dos dados, com procedimentos que melhorem o
gerenciamento de atividades e a confiabilidade do cálculo de pesos e centros irão
beneficiar a indústria naval como um todo, não somente em termos de melhora do
24
modo de trabalho, mas também na diminuição de custos de projeto, construção e
operação.
25
2.3 Reconhecimento do Controle de Pesos na Indústria
Naval
No ano de 2005 foram feitas várias visitas a empresas da indústria naval que
possuem como tarefa o controle de pesos e centros, foram escolhidas empresas de
todos os setores da indústria naval, ou seja, do setor de projeto, construção e
classificação. Foi feita também uma visita a empresa EMBRAER, da indústria
aeronáutica, esta empresa foi também selecionada por possuir diversas tarefas
relacionadas ao controle de pesos e centros.
Em cada visita foram feitas entrevistas com gerentes e engenheiros que
trabalham diretamente com o controle de pesos e centros nestas empresas, procurou-
se padronizar as perguntas feitas aos entrevistados, contudo, devido às diferenças de
tarefas de controle de pesos e centros em cada empresa, muitas das perguntas não
tiveram resposta ou outras perguntas foram criadas especificamente para
determinada empresa de modo a esclarecer um procedimento específico utilizado
dentro do controle de pesos e centros.
Após a descrição das atividades nas empresas visitadas serão feitos ainda neste
capítulo um quadro resumo comparativo das tarefas de controle de pesos e centros
que cada empresa faz e uma análise da utilização de softwares de controle de pesos
e centros na indústria naval.
26
Visita as Empresas
A) PROMAR
A PROMAR é um estaleiro localizado em Niterói-RJ que nos últimos anos se
especializou na construção de embarcações de apoio ás atividades de plataformas de
petróleo, as “supply boat”.
O processo construtivo deste tipo de embarcação pelo estaleiro já está bem
conhecido com fácil gerenciamento de todas as atividades de construção. O projeto
é feito por um escritório norueguês que também possui bastante experiência neste
tipo de embarcação o que tem resultado, segundo a PROMAR, em um controle de
pesos e centros com bastante confiabilidade.
A PROMAR como estaleiro tem a preocupação de fazer, durante a construção,
uma verificação de pesos e centros com baixo nível de detalhamento dos sistemas,
este controle é feito apenas para checagem do valor final do peso leve total e do
LCG desse peso. São feitas pesagens nos blocos pré-acabados e nas redes, alguns
itens de acabamento não são computados. O objetivo destas pesagens é obter o peso
do navio leve e do seu centro de gravidade para que seja feito um lançamento
seguro.
A verificação final do deslocamento leve e operacional e seu respectivo centro
de gravidade são feitos durante a prova de inclinação e provas de mar. Os desvios
apresentados entre os valores verificados de deslocamento leve e centro de
gravidade na prova de inclinação e o estimado pelo projeto têm ficado na faixa de
mais ou menos 5%, atendendo sempre aos critérios de estabilidade. Foi ressaltado
pelo estaleiro que em todas provas de mar as embarcações têm atendido com sobra
aos valores contratuais, feito com os armadores, referentes a velocidade e
capacidade de carga transportada, itens que são bastante afetados por erros de
estimativa de pesos e centros.
27
B) PROJEMAR
A PROJEMAR é um escritório de projetos localizado na cidade do Rio de
Janeiro que atualmente tem se dedicado a projetar navios mercantes, dos mais
variados portes, e plataformas offshore.
Desde o início da entrevista a PROJEMAR demonstrou a grande importância e
preocupação que este escritório tem dado ao gerenciamento e monitoramento do
cálculo de pesos e centros, indicando que uma das principais causas de insucesso no
projeto é o mau gerenciamento de pesos e centros.
Desta forma, a PROJEMAR se dedicou nos últimos anos a melhorar todo este
processo que envolve o controle de pesos e centros nas várias fases e ciclos de um
projeto, criando procedimentos para a melhoria do gerenciamento, principal fonte de
falhas no processo, e normas utilizadas para diminuir os erros no cálculo.
A PROJEMAR salientou que os projetos que demandam maior preocupação
quanto ao controle de pesos e centros são as embarcações de pequeno porte (maior
sensibilidade aos desvios) e as plataformas semi-submersíveis por terem pequena
área de linha d’água (pequeno BM), requerendo assim um controle rigoroso no KG.
O gerente de projeto da PROJEMAR ainda citou que a comunidade naval já está
se mobilizando para criar normas com abrangência internacional voltada para o
controle e gerenciamento de pesos e centros. A ISO já publicou uma norma para
controle e gerenciamento de pesos e centros em embarcações offshore, sendo que
esta norma está sendo traduzida para o português para publicação pela NBR.
C) BUREAU VERITAS
Foi feita uma visita à classificadora Bureau Veritas na cidade do Rio de Janeiro,
o qual possui um escritório para cálculos de engenharia naval. Este escritório de
engenharia é o responsável por coordenar as provas de inclinação e certificar a
estabilidade e os parâmetros de carga das embarcações. A entrevista foi feita com
um engenheiro certificador e com um engenheiro responsável pelos cálculos e
provas de inclinação.
O engenheiro responsável pela prova de inclinação citou que o principal
problema encontrado para a prova de inclinação é a determinação de pesos e centros
de itens que não estão previstos no projeto de construção e são encontrados no dia
28
da prova. Além destes itens encontrados a mais ocorrem situações onde são
verificados ainda itens de peso faltantes em relação ao projeto de construção. Estes
itens causam desvios com relação ao peso e centro da embarcação podendo até a
prejudicar a estabilidade da embarcação, existiram casos onde foram encontrados
grandes pesos não previstos no projeto que causaram a não certificação da
embarcação, tal fato foi verificado em uma plataforma semi-submersível.
Estes itens de peso a mais ou a menos em uma embarcação são na maior parte
dos casos resultado de modificações de manutenção e modernizações, em alguns
casos são adicionados sobressalentes ou cargas não previstas no projeto.
Desta forma, conclui-se que se faz necessário a utilização de margens de pesos e
centros para manutenção e modernização, estas margens são pouco utilizadas
pelos escritórios de projeto. Sugere-se então que sejam feitos estudos para
determinação destas margens e que estas sejam incluídas dentro dos procedimentos
de gerenciamento e cálculo de pesos e centros.
D) EMBRAER
A EMBRAER embora não seja uma empresa do setor naval foi selecionada para
visita devido a grande importância que existe no controle de pesos e centros para o
setor aeronáutico. A EMBRAER está localizada na cidade de São José dos Campos
possuindo atualmente mais de 3000 funcionários.
O setor visitado foi o departamento de controle de pesos e centros que possui 12
engenheiros com especialidade em mecânica e aeronáutica que tem como
responsabilidade gerenciar, controlar e calcular o peso e centro dos projetos e das
construções de aeronaves.
Foram entrevistados alguns engenheiros que trabalham com o controle de pesos
e centros, entretanto a maior parte da entrevista foi respondida pelo gerente de
controle de pesos e centros.
As tarefas de controle de pesos e centros são divididas por sistemas da aeronave
e por fase do projeto, ou seja, existem engenheiros do departamento de controle de
pesos e centros que trabalham especificamente nas fases iniciais do projeto, fazendo
as primeiras estimativas de pesos e centros, com base em dados de aeronaves já
construídas, estes engenheiros desenvolvem algoritmos que fazem a estimativa
inicial de peso e centro.
29
Nas fases mais avançadas do projeto o controle de pesos e centros é feito por
sistemas, assim, os dados de pesos e centros enviados pelos engenheiros
especialistas no sistema são analisados por engenheiros de controle de pesos e
centros específicos para análise de determinado sistema, que verificam as
informações do sistema e realimentam os engenheiros especialistas em cada sistema
com críticas sobre o peso e centro do sistema analisado. Após a análise e
realimentação de informação os engenheiros de controle de pesos e centros e os
engenheiros especialistas em cada sistema devem chegar a um acordo sobre as
características do equipamento de modo a atender às necessidades técnicas do
sistema e às necessidades do peso e do centro da aeronave. O acordo entre estes dois
setores com visões distintas do problema dentro do prazo estabelecido pelas
atividades de projeto demanda um grande esforço de gerenciamento por parte dos
gerentes.
Outro aspecto que é bastante discutido no início do projeto é com relação às
margens de crescimento de peso e centro da aeronave durante o projeto, a
construção e as modernizações da aeronave. Os engenheiros que representam a
empresa de aviação procuram diminuir ao máximo as margens de crescimento no
projeto e na construção com o objetivo de possibilitar o aumento do peso
operacional e do peso da aeronave durante as modernizações.
Desta forma, a EMBRAER, empresa projetista e construtora, é obrigada a ter um
controle de peso e centro com boa confiabilidade, tendo então que utilizar pessoal de
controle de pesos e centros com bom treinamento, dados de pesos e centros de
qualidade e confiáveis, e um correto gerenciamento das informações de
detalhamento de projeto, contando com fabricantes conscientes da necessidade do
controle de pesos e centros e com pesagens dos equipamentos e materiais durante a
construção.
Cabe ressaltar que a EMBRAER não possui um software específico de pesos e
centros, utilizando para o controle o software “excel” para cálculos e auditorias, o
software “Word” para relatórios e o software “catia” para aquisição de dados de
pesos e centros de equipamentos nas fases mais avançadas do projeto. A
necessidade de transferência de dados de pesos e centros do “catia” para o “excel”
demanda tempo e aumenta a probabilidade de erros de digitação e interpretação. A
estimativa de pesos e centros nas fases iniciais do projeto é feita utilizando-se os
dados armazenados no “excel”, muito embora o “excel” tenha algumas
30
características que se assemelham a um banco de dados, este está muito longe de ser
um banco de dados, podendo ocorrer perda e redundância de dados.
E) PETROBRÁS
A PETROBRAS é uma das empresas do setor naval que mais investiram no
controle de pesos e centros de suas embarcações e plataformas. O Centro de
Pesquisas da Petrobrás possui um departamento exclusivo para o controle de pesos e
centros que tem se dedicado igualmente ao desenvolvimento de ferramentas para
otimização do processo.
Foi feita uma visita ao Centro de Pesquisas da Petrobrás (CENPES) ao
departamento de controle de pesos e centros, tendo sido entrevistado o engenheiro
responsável pelo desenvolvimento das ferramentas de otimização do processo. Este
departamento possui um setor específico para desenvolvimento de um software de
controle de pesos e centros chamado WEIGHT CONTROL, e outro setor para
análise do peso e do centro das embarcações durante o projeto.
O gerente do departamento de controle de pesos e centros ressaltou a
importância do controle de pesos e centros nas plataformas semi-sub, pois estes
tipos de plataformas são muito sensíveis ao posicionamento vertical do centro de
gravidade, pois possui pequeno raio metacêntrico, devido à pequena área de linha
d’água. Uma plataforma que apresente uma altura metacêntrica mal calculada pode
resultar em aspectos operacionais negativos como, desconforto da tripulação e baixa
estabilidade.
O gerenciamento do peso e centro de uma plataforma pode incluir milhares de
dados, assim a melhor solução foi informatizar o controle de pesos e centros,
resultando em uma melhora significativa no controle de pesos e centros.
O software WCONTROL foi desenvolvido pela própria PETROBRAS, e possui
ferramentas de segurança de dados, relatórios específicos para controle de pesos e
centros e ferramentas para auditoria.
F) MARINHA DO BRASIL
A Marinha do Brasil possui um escritório de projetos denominado Centro de
Projetos de Navios (CPN), o qual tem por função não somente produzir os projetos,
31
mas também apoiar o estaleiro da MB, Arsenal da Marinha do Rio de Janeiro
(AMRJ), em questões técnicas.
O AMRJ possui um departamento responsável pelo desenvolvimento do projeto
de detalhamento dos navios que serão construídos, denominado Departamento
Técnico. Tanto o CPN como este departamento tem por costume fazer o controle de
pesos e centros em suas atividades.
Além destas OMs envolvidas normalmente em cálculos de pesos e centros a
Diretoria de Engenharia Naval realiza auditorias, preocupando-se também com a
organização de normas, já existindo algumas normas relativas ao controle de pesos e
centros.
Todas as OM citadas reconhecem a importância do controle de pesos e centros
durante o projeto, a construção, e as manutenções da embarcação e da melhoria do
controle tanto no CPN (projeto) como na AMRJ (construção), estas organizações
ainda não possuem normas de gerenciamento das tarefas e um software específico
para controle de pesos e centros.
O CPN compreendendo a necessidade de melhoria do controle de pesos e
centros nas fases do projeto e observando as dúvidas do AMRJ com relação à
determinação do peso e centro da embarcação ao final da construção decidiu investir
na produção de normas de gerenciamento das atividades de controle nas fases do
projeto e em um software específico para controle de pesos e centros. Este software
está em fase de desenvolvimento, possuindo um protótipo já utilizado em fases
iniciais de projetos que não passaram de estudos de viabilidade.
32
2.3.1 Atividades de Controle de Pesos e Centros nas Empresas
Uma análise no conteúdo das entrevistas permite identificar as principais tarefas
de controle de pesos e centros realizados nestas empresas, sendo que muitas destas
tarefas são comuns em várias empresas e outras tarefas são feitas quase que
exclusivamente por uma ou outra empresa. Foi feito então um quadro que apresenta
de forma resumida as tarefas de controle de pesos e centros nas empresas visitadas
auxiliando a compreensão e comparação dos procedimentos e normas de
gerenciamento para o controle de pesos e centros.
33
Tabela 3 - Atividades e Procedimentos das Empresas
PROMAR PROJEMAR
BUREAU
VERITAS
PETROBRAS
CENPES CPN AMRJ EMBRAER
Administração do
Processo
Normas de
Gerenciamento x x x
Normas de Cálculo x x x
Equipes Específicas x x
Identificação do
Responsável pela
Tarefa
x x x
Informatização
Software Específico x
Banco de Dados
Multi-usuário x
Plataforma web x
Segurança dos Dados x
Ferramentas de
Auditoria x x
Procedimentos de
Cálculo
Pesagem na
Construção x
Utilização de
Margens de Projeto x x x x
Verificação de Peso e
Centro para o
Lançamento
x x
Prova de Inclinação x x x
34
Como pôde ser visto no quadro comparativo, algumas empresas têm maiores
preocupações com o cálculo de pesos e centros tendo já implementado várias
atividades gerenciais, organizacionais e melhorias de cálculo. As empresas que mais
esforços empregam são PETROBRAS e EMBRAER, entretanto, faltam ainda ser
implementados por estas empresas algumas atividades e procedimentos
considerados importantes.
35
2.3.2 Softwares Específicos para Controle de Pesos e Centros
Após pesquisa inicial sobre controle de pesos e centros em várias empresas,
estudo de artigos técnicos e páginas da internet foram verificados que poucos são os
softwares específicos para controle de pesos e centros e somente três se destacam
pela integração da maior parte das tarefas que devem ser feitas durante o projeto.
Três são os softwares específicos que fazem o controle de pesos e centros de
forma integrada:
o WControl – PETROBRAS
o Control Weight4 – MARINHA DO BRASIL
o ShipWeight – BAS Engineering
4 Software protótipo desenvolvido durante a tese e utilizado na MB em caráter de teste
36
Entre as várias tarefas utilizadas para controle de pesos e centros nas empresas
as seguintes são utilizadas nos sistemas específicos de pesos e centros:
Tabela 4 - Comparação de Softwares de Pesos e Centros Wcontrol5 Control
Weight6
Ship
Weight
Controle de Pesos e Centros nas Fases de Projeto x x x
Controle de Pesos e Centros na Construção x x x
Controle de Pesos e Centros na Prova de
Inclinação
x
Controle de Pesos e Centros nas Manutenções
Controle de Pesos e Centros nas Modernizações
Estrutura de Detalhamento Conhecida
Internacionalmente
x x
Utilização de Margens no Projeto x x x
Utilização de Margens de Construção x x x
Utilização de Margens de Modernização e
Manutenção
x
Utilização de Padrões de Confiabilidade de
Dados
x
Auditoria de Tarefas de Gerenciamento7 x x
Auditoria de Dados de Pesos e Centros8 x
Utilização de formulações para estimativa de
pesos e centros nas fases iniciais de projeto
x
Relatórios específicos para controle de pesos e
centros
x x x
Funcionamento na internet para atingir parceiros
terceirizados
Sistema multi-usuário na intranet x x x
5 Encontra-se em desenvolvimento 6 Encontra-se em desenvolvimento, contudo, já existe um protótipo em uso 7 “Auditoria de Tarefas de Gerenciamento” diz respeito ao controle de responsabilidades pelas tarefas, períodos de trabalho, certificação dos níveis de detalhamento, divulgação dos resultados... 8 “Auditoria de Dados de Pesos e Centros” diz respeito à certificação da inclusão de todos os dados de pesos e centros que devem ser incluídos, da coerência dos valores de pesos e centros, do nível de precisão dos cálculos, da correção das unidades...
37
Pôde ser observado que mesmo os sistemas específicos para controle de pesos e
centros não possuem todas as ferramentas que iriam ao encontro às necessidades de
controle das empresas.
Os softwares apresentados acima são utilizados basicamente na fase de projeto e
gerenciados pelos escritórios de projeto, existindo então uma deficiência de controle
nas tarefas realizadas por estaleiros, classificadoras e empresas terceirizadas.
38
3 A Qualidade da Informação no Cálculo de Pesos e
Centros Este capítulo tem por objetivo mostrar a importância da qualidade da informação
utilizada no cálculo de pesos para se obter um resultado confiável de P&C para uso em
outros cálculos de engenharia. Serão descritos também os fatores que influenciam na
confiabilidade do resultado do cálculo de pesos e centros. Esta discussão serve como
uma primeira aproximação do que será discutido em detalhes ao longo da tese.
3.1 A Importância da Qualidade da Informação As empresas de uma maneira geral têm a cada ano aumentado o uso de dados para
diversos fins como controle de processos, gerenciamento e tomada de decisões, este
crescimento tem ocorrido muito em consequência da evolução tecnológica na área de
informática, com a maior capacidade de armazenamento das memórias, a melhoria dos
sistemas gerenciadores de banco de dados e o aumento da velocidade dos
processadores. Entretanto, com esta expansão da utilização dos dados tem sido
verificado que a grande maioria destes dados é de má qualidade, ou seja, apresentam
problemas de diversos tipos como validade, incorreção, confiabilidade, temporalidade,
entre outros, resultando principalmente em custos imprevistos e retrabalho para
correção destes dados que apresentam problemas.
A maior parte das empresas não possui a exata dimensão da incorreção dos dados
que utilizam e também não conhecem a magnitude dos problemas que a utilização de
dados de má qualidade [7] pode acarretar, por isso estas empresas pouco fizeram até
então para a melhoria dos dados utilizados. Uma das razões é que o retrabalho para
correção dos dados de má qualidade passou a fazer parte da cultura da organização, não
sendo então considerado como um custo adicional nos processos.
Esta generalização descreve bem o caso das empresas que trabalham com projetos
de embarcações, a qualidade dos dados utilizados por estas empresas no cálculo de
pesos e centros é também muito ruim ocasionando em 100% dos casos diferenças entre
os resultados do projeto e após a construção e muitas vezes com variações que
inviabilizam o projeto da embarcação.
A melhoria da qualidade dos dados utilizados no cálculo de pesos e centros traz
como consequência imediata um resultado de peso e centro mais confiável e preciso,
39
isto é, com maior probabilidade de se aproximar do resultado real após a construção,
possibilitando um melhor dimensionamento dos sistemas que dependem da distribuição
de pesos e centros da embarcação.
A seguir serão apresentadas nas tabelas 5, 6 e 7 as possíveis consequências
técnicas e financeiras da imprecisão do resultado de peso e CG estimado no projeto em
relação aos valores obtidos após a construção.
40
Tabela 5 – Análise das Consequências da Imprecisão do Peso Estimado no
Projeto
Técnicas Financeiras
Requisito Peso Leve
Maior9
Peso Leve
Menor10 Peso Leve Maior Peso Leve Menor
Carregamento
Piora a
reserva de
flutuabilidade
Melhora a
reserva de
flutuabilidade
Diminui o peso de
carga11
Aumenta o peso
de carga12
Estabilidade Melhora Piora Aumenta a
operacionalidade13
Diminui a
operacionalidade14
Resistência ao
Avanço Aumenta Diminui
Maior consumo de
combustível e
potência instalada
Menor consumo
de combustível e
potência instalada
Comportamento
no Mar Piora15 Melhora
Prejudica o
trabalho da
tripulação
Melhora o
trabalho da
tripulação
Estabilidade
Direcional Aumenta16 Diminui
Diminui o custo
do Piloto
Automático17
Encarece o piloto
automático
Manobrabilidade Diminui Aumenta Encarece o
sistema do leme18
Diminui o custo
do sistema de
leme
Estrutura
Aumenta os
esforços
locais
Diminui os
esforços
locais
Encarece Diminuem os
custos
9 Peso leve da embarcação após a construção maior do que o peso estimado em projeto 10 Peso leve da embarcação após a construção menor do que o peso estimado em projeto 11 O peso de combustível, aguada, carga, alimentos, sobressalentes será diminuído. 12 O peso de carga pode ser aumentado, possibilitando ainda um aumento do peso leve no futuro 13 Possibilita a navegação em uma faixa maior de estados de mar 14 Limita a navegação em alguns estados de mar 15 Aumenta a aceleração transversal 16 Maior calado propicia maior estabilidade direcional 17 Diminuem os esforços laterais sobre a embarcação 18 Aumenta os esforços sobre o sistema do leme
41
Tabela 6 – Análise das Consequências da Imprecisão do KG Estimado no Projeto
Técnicas Financeiras
Requisito KG Leve
Maior19
KG Leve
Menor20 KG Leve Maior KG Leve Menor
Estabilidade Piora Melhora Diminui a
operacionalidade21
Aumenta a
operacionalidade22
Comportamento
no Mar Melhora23 Piora
Menores custos de
tripulação24
Maiores custos de
tripulação25
Manobrabilidade Diminui Aumenta Encarece o
sistema do leme26
Diminui o custo
do sistema de
leme
19 KG leve da embarcação após a construção maior do que o KG estimado em projeto 20 KG leve da embarcação após a construção menor do que o KG estimado em projeto 21 Possibilita a navegação em uma faixa maior de estados de mar 22 Limita a navegação em alguns estados de mar 23 Diminui a aceleração transversal 24 Melhora o trabalho da tripulação causando menos baixas 25 Piora o trabalho da tripulação causando limitações operativas em determinados estados de mar 26 Aumenta o conjugado transversal (BG), submetendo o sistema de leme a maiores esforços
42
Tabela 7 – Análise das Consequências da Imprecisão do LCG Leve Estimado no
Projeto
Técnicas Financeiras
Requisito LCG Leve
Diferente27
LCG Leve
Diferente
Carregamento
Pode alterar a
configuração de
carregamento28
Pode diminuir a
quantidade de
carregamento
Resistência ao
Avanço Pode aumentar29
Maior consumo de
combustível
Comportamento
no Mar Pode piorar30
Prejudica o trabalho
da tripulação
Estrutura Aumenta os esforços
locais31
Pode impossibilitar
o carregamento nos
locais onde ocorreu
o trim32
As análises técnicas decorrentes da imprecisão do peso, KG e LCG estimado no
projeto foram feitas com base na publicação Principles of Naval Architect[8].
Além de evitar as consequências mencionadas nas tabelas 5, 6 e 7, a boa
qualidade dos dados também proporciona melhores análises em futuras estimativas de
peso e CG, e, sobretudo a possibilidade de diminuição dos coeficientes de segurança
utilizados nos cálculos de engenharia que dependem do resultado de pesos e centros.
Vale salientar ainda que dados corretos não se adquirem facilmente. A qualidade é
conquistada com atenção ao projeto do sistema, com monitoramento constante do
27 LCG leve da embarcação após a construção maior do que o LCG estimado em projeto 28 Acarreta trim podendo obrigar uma alteração da configuração do carregamento para ajuste do trim 29 Com trim avante ou a ré pode ocorrer um aumento de resistência ao avanço dependendo da forma do casco e velocidade de avanço 30 Dependendo do trim pode ocorrer uma piora dos movimentos na posição onde houve alteração do calado 31 Devido ao trim a distribuição de esforços cortante e momento fletor são alterados 32 Dependendo da distribuição das tensões decorrentes do esforço cortante e momento fletor o carregamento das áreas onde o calado diminuiu pode ser alterado para evitar tensões locais indevidas principalmente em estados de mar adversos
43
conjunto de dados, e com ações agressivas para correção dos problemas que geraram ou
propagaram os dados imprecisos.
A qualidade dos dados depende principalmente do uso proposto. Para satisfazer o
uso proposto, os dados devem ser corretos, atuais, relevantes, completos e confiáveis [7,
9]. No caso do cálculo de pesos e centros, não existe somente uma proposta de uso, o
resultado do cálculo de pesos e centros pode ser utilizado para avaliação de vários
quesitos já citados anteriormente como a estabilidade, estrutura, resistência ao avanço,
comportamento no mar, manobrabilidade e equilíbrio da embarcação, o que torna ainda
mais complexa a abordagem da qualidade dos dados.
Assim, a tese irá propor um modelo que determina o nível mínimo de qualidade
(confiabilidade) necessária para os dados considerando a principal função do navio,
permitindo com esta abordagem que projetos de navios que necessitem de maior
precisão em determinados quesitos possuam maior qualidade de dados.
3.2 O Detalhamento do Projeto
A confiabilidade das informações de um projeto e consequente a confiabilidade
do resultado do cálculo de pesos e centros vai sempre estar associada em primeira
grandeza à fase do projeto. Nas fases mais avançadas do projeto, maior será a
confiabilidade das informações e do resultado do cálculo, pois os sistemas da
embarcação em projeto estarão mais detalhados e possuirão informações mais próximas
da realidade e, portanto mais confiáveis. Assim, o resultado do cálculo não possui
sentido se não forem complementados com informações sobre o momento em que o
cálculo está sendo efetuado. As principais fases da embarcação e a sequência destas
fases são as seguintes:
44
Figura 6 – Fases do Projeto, Construção e Manutenção
É obrigatório que seja feito um cálculo de pesos e centros para cada fase do
projeto e construção da embarcação, pois a mudança de fase significa mudanças de
características dos sistemas, seja por motivo de maior detalhamento do projeto ou
por mudança de características dos sistemas por necessidade de melhoria do projeto.
ESTUDO DE EXEQUIBILIDADE
PROJETO DE CONCEPÇÃO
PROJETO PRELIMINAR
PROJETO DE CONTRATO
PROJETO DE DETALHAMENTO
CONSTRUÇÃO
MANUTENÇÃO MODERNIZAÇÃO
45
3.3 Fontes de Informação
A estimativa do peso e centro de um equipamento pode ser feita de diversas
formas, como por exemplo, através da informação do fabricante do equipamento, de
informações de navios semelhantes, de artigos técnicos, etc. Algumas fontes de
informação são mais confiáveis que outras, contudo, a utilização das fontes de
informação mais confiáveis depende do nível de definição do sistema em
determinada fase do projeto e principalmente da capacitação do engenheiro em
trazer a informação da melhor fonte de informação que for possível ser alcançada
naquele momento do projeto. Vale frisar então que quanto mais capacitado e
treinado for o engenheiro no conhecimento do sistema e na aquisição das fontes de
informações corretas para cada equipamento para estimativa do peso e centro mais
confiável será o resultado de pesos e centros. As principais fontes de informação
utilizadas em estimativas de pesos e centros pelos engenheiros que trabalham com
projetos de embarcações são as seguintes:
Tabela 8 – Classes de Fontes de Informação
CLASSES SUB-CLASSES
I INFERÊNCIAS
II FÓRMULAS EMPÍRICAS A ESTIMATIVAS POR
SEMELHANÇA III REGRESSÕES
I RACIONAL
II MAQUETE ELETRÔNICA DE
DESENHO B CÁLCULOS
III
MAQUETE ELETRÔNICA PARA
INTEGRAÇÃO DOS SISTEMAS DO
PROJETO NAVAL
C INFO FABRICANTES I FABRICANTES
D PESADO I PESADO NO ESTALEIRO
46
3.4 A Relação entre a Confiabilidade das Informações e
as Margens de Pesos e Centros
O emprego de margens é necessário sempre que existir a possibilidade de
aumento de peso e da posição vertical do centro de gravidade da embarcação ao
longo do projeto ou da operação da embarcação. Desta forma, a margem pode ser
definida [1] como sendo a expectativa de crescimento de peso e centro de gravidade
durante o projeto por erros de estimativa ou de projeto, ou seja, por falta de
confiabilidade nas informações do projeto ou das estimativas de pesos e centros.
A previsão de um peso e posição vertical do centro de gravidade (VCG) maior
do que o estimado em certa fase do projeto possibilita uma estimativa mais segura
das características de performance que dependem do peso e do centro de gravidade,
como é o caso da propulsão, estrutura da embarcação, estabilidade, manobrabilidade
entre outros.
A possibilidade de crescimento de peso e de VCG da embarcação durante o
projeto em relação a uma estimativa pode ter origem nos seguintes motivos:
a) Erros de estimativa associados à técnica de estimativa utilizada;
b) Incertezas de projeto devido ao nível de detalhamento de cada fase de
projeto;
c) Mudanças de requisitos durante o projeto.
Durante a construção e operação da embarcação o crescimento de peso e VCG
da embarcação pode ter origem nos seguintes motivos, como citado por Ernest J.
Czyryca, et al [3]:
a) Estaleiros com menor capacidade técnica e organizacional;
b) Mudanças de características físicas de equipamentos e materiais nas
manutenções;
c) Alteração de arranjo dos equipamentos, como recolocação, adição ou
exclusão de equipamentos e materiais;
A utilização da margem de peso e centro é feita sempre de modo a prever um
crescimento de peso e VCG [1], situação mais desfavorável para a performance da
embarcação, contudo, nem sempre após a construção é constatada, na prova de
inclinação, um aumento do peso e do VCG, podendo ser constatada uma diminuição
47
de peso e VCG, neste caso, o uso de margens no projeto acarretaria em
superdimensionamento dos sistemas e aumento de custo de construção e operação. É
sugerido então utilizar no projeto um valor de margem de peso e centro o mais exato
possível de forma a evitar sistemas com características inferiores ou muito
superiores aos requisitos, conforme citado no artigo da referência [2].
Mesmo sendo um assunto controverso existe consenso sobre os parâmetros que
influenciam na margem de peso e centro, citados no artigo de Peter A. Gale [1]:
o Em uma fase do projeto quanto melhor o método de estimativa
(fonte de informação) do peso e centro dos equipamentos maior
será a confiabilidade das informações no cálculo e menor poderá
ser a margem utilizada;
o Conforme o projeto evolui para fases mais avançadas, existirá
naturalmente um maior detalhamento dos sistemas, conforme
pode ser visto na estrutura de detalhamento da Marinha
Americana [4], possibilitando a utilização de margens mais
justas;
o Alguns tipos de meios flutuantes necessitam de maior
detalhamento e confiabilidade do cálculo de pesos e centros por
ter a sua performance com maior dependência do peso total e
centro de gravidade, obrigando o engenheiro a buscar margens
mais corretas. São os casos das embarcações citadas na tabela 2
do capítulo 2.
o Navios com emprego e sistemas inovadores deverão possuir nas
fases iniciais de projeto maiores margens, devido à maior
incerteza sobre os resultado da integração dos sistemas e
performance da embarcação;
o Em contra-partida, projetos de classe de embarcações que já
tenham sido construídos em outras oportunidades e que possuam
informações confiáveis sobre os equipamentos dos sistemas terão
menores riscos de insucesso no projeto e, portanto margens de
peso e centro menores, ou seja, quanto maior o conhecimento
sobre os sistemas do navio menores os riscos resultando em
margens mais exatas.
48
Cabe então ao escritório de projeto balancear a utilização da margem de forma a
atender as necessidades do projeto e do cálculo dentro das incertezas das fontes de
informação e do detalhamento em cada fase do projeto.
Um bom exemplo da possibilidade de variação da margem a partir do nível de
conhecimento do projeto e da confiabilidade requerida para o projeto associada à
margem é apresentado no artigo da referência [5]. Este artigo sugere valores de margens
de peso e centro de gravidade em função da confiabilidade requerida para o projeto
e da confiabilidade nas informações do projeto.
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
1 2 3 4 5 6
Nível de Conhecimento
Mar
gem
de
Peso
Gráfico 1 – Sugestão de Margem de Peso em Função da Confiabilidade Requerida
para o Projeto e do Nível de Conhecimento do Projeto
Baixo Risco
Médio Risco
Alto Risco
49
0%2%4%6%8%
10%12%14%16%18%
1 2 3 4 5 6
Nível de Conhecimento
Mar
gem
de
KG
Gráfico 2 – Sugestão de Margem de KG em Função da Confiabilidade Requerida para o
Projeto e do Nível de Conhecimento do Projeto
Tabela 9 – Nível de Conhecimento do Projeto
Nível Conhecimento do Projeto
1 Projetos em Desenvolvimento - Alto Nível de Incerteza
2 Projetos com Novos Conceitos - Nível de Incerteza Significante
3 Projetos Semelhantes com Grandes Mudanças - Algum Nível de Incerteza
4 Projetos Semelhantes com Pequenas Mudanças - Baixo Nível de Incerteza
5 Projetos Idêntico com Pequenas Mudanças - Quase Nenhum Nível de Incerteza
Os gráficos 1 e 2, extraídos da referência [5], mostram com bastante clareza a
relação entre a confiabilidade das informações de projeto e a utilização de maiores
ou menores margens no cálculo de pesos e centros. Verifica-se nas curvas que
quanto maior o conhecimento do projeto, ou seja, quanto maior a confiabilidade das
informações, menor é a margem a ser utilizada no projeto, confirmando então o
explanado inicialmente neste capítulo.
Outra informação importante trazida pelos gráficos e que vem ao encontro a um
dos assuntos que serão estudados na tese é a relação entre a margem de peso e o
risco associado ao projeto, isto é, projetos que demandam menores riscos de projeto
(maior confiabilidade no projeto), seja por questões de performance ou de
segurança, necessitam de maiores margens de peso e centro.
Baixo Risco
Médio Risco
Alto Risco
50
Nos próximos capítulos será discutida a questão dos riscos no cálculo de peso e
será ainda proposta uma forma de mensurar a confiabilidade do resultado de pesos e
centros e do requisito de confiabilidade do projeto possibilitando assim ao gerente
do projeto ajustar a qualidade do resultado do cálculo de pesos.
51
4 A Análise da Confiabilidade do Cálculo de Pesos
No capítulo anterior foi visto que a confiabilidade do resultado de pesos e
centros é influenciada por vários fatores como detalhamento do projeto, tipo da
embarcação, nível de conhecimento do projeto e fontes de informação e tem grande
importância na performance da embarcação, no payload, e na margem de pesos e
centros, o que faz com que o cálculo de peso seja um dos cálculos mais importantes
do projeto de uma embarcação. Desta forma, um aumento da confiabilidade do
resultado do peso e centro irá trazer grandes benefícios ao projeto.
Nas publicações técnicas e normas [6] dedicadas ao controle de pesos e centros
consultadas durante o desenvolvimento desta tese não foi encontrada nenhuma
proposta específica para análise das causas que originam a baixa confiabilidade para
o resultado do cálculo de pesos, não existindo ainda uma maneira que possibilite aos
engenheiros que trabalham com controle de pesos medir se o resultado é ou não
confiável.
Desta forma, após uma série de discussões com professores e engenheiros que
trabalham com o controle de pesos e leituras técnicas foi decidido utilizar a teoria de
análise de riscos [10, 11] como a melhor maneira de determinar e diminuir os erros
que originam a baixa confiabilidade do resultado do cálculo. A seguir serão feitas as
devidas justificativas do uso da análise de riscos como forma de se obter uma
confiabilidade adequada no resultado do cálculo de pesos e centros tendo como
referência estudos que utilizaram a análise de riscos para melhorar a qualidade e a
segurança da informação e um estudo que utilizou a análise de riscos para a tomada
de decisão para abertura de novos poços de petróleo.
52
4.1 A Flexibilidade da Técnica de Análise de Riscos
Diversos autores especialistas em análises de risco [10, 11] e profissionais que já
utilizaram análise de riscos descrevem que a análise de risco é uma técnica que pode
ser utilizada em qualquer área e que permite aos analistas utilizar a sua própria
experiência na área analisada como um importante complemento às técnicas de
análise de risco disseminadas nos livros, e quanto maior for o conhecimento do
analista na área a ser analisada melhores e mais consistentes serão os resultados da
análise.
O aprendizado das técnicas de análise de riscos, primeiro passo do aprendizado
do autor da tese neste assunto, foi feito principalmente com a leitura dos livros dos
autores John Schuyler[10] e Gilberto Maffei[11] que além de descrever as técnicas
básicas de análise de riscos como formas de levantamento de riscos, classificação
destes riscos, hierarquização dos riscos em função do impacto e da frequência de
cada risco e medidas para eliminação ou diminuição dos riscos, também
apresentaram exemplos de riscos e análises nas suas áreas de especialidade,
respectivamente análise decisória em gerenciamento de projetos e riscos de
acidentes de trabalho. Fica bem claro então, em diversos trechos dos livros de John
Schuyler[10] e Gilberto Maffei[11], que estas técnicas básicas de análise de riscos
podem ser usadas em qualquer área como produção industrial, gerenciamento de
projetos, investimentos no setor financeiro, segurança de informação, análise de
procedimentos médicos entre outras análises.
Complementando a leitura dos livros citados no parágrafo anterior foi estudada
também a tese da Engenheira Ana Paula A. Costa [12], que analisou as incertezas
geológicas, econômicas e tecnológicas no desenvolvimento de campos de petróleo
quantificando estas incertezas e analisando os principais riscos para contribuir na
decisão de se investir na exploração de determinado campo de petróleo.
Este estudo permitiu uma compreensão mais ampla de como determinar a
frequência e o impacto dos riscos na análise e a importância da quantificação das
incertezas de cada risco para a análise decisória.
A engenheira Ana Paula A. Costa [12] na elaboração do modelo de análise
decisória de investimento no desenvolvimento de campos de petróleo utilizou
53
distribuições de probabilidade para apresentar a probabilidade de ocorrência de
determinado risco e o conceito de Valor Monetário Esperado para determinar o
impacto do risco no investimento.
O Valor Monetário Esperado considera tanto o valor estimado de lucro e a
probabilidade de sucesso no caso do poço produzir petróleo como também o valor
estimado de prejuízo e a probabilidade de insucesso no caso do poço estiver seco
permitindo assim incluir em uma só variável a quantificação das incertezas de
sucesso e insucesso.
No caso da análise de riscos que afetam a confiabilidade do resultado de pesos e
centros o correto seria também utilizar uma distribuição probabilística a partir de um
levantamento da frequência de erros no cálculo de pesos em uma boa quantidade de
projetos de embarcações estimando que a média desta distribuição pudesse ser
considerada como sendo a probabilidade de ocorrer o erro.
O impacto do erro sobre o cálculo, não sobre o projeto, pois está sendo estudada
a influência dos erros sobre o resultado do cálculo de P&C, deveria ser estimado
como sendo a frequência do erro no cálculo, levando em consideração todos os
dados envolvidos no cálculo, relacionando então qual é o impacto deste percentual
de erro sobre o resultado do cálculo de P&C. Este levantamento deve ser feito para
vários projetos (cálculos de P&C) de forma a considerar a média do percentual de
erros em vários projetos como sendo o valor esperado deste erro para cálculos
futuros, sendo ainda complementado com uma análise da média do impacto deste
erro no resultado do cálculo.
Entretanto, não existem estudos conhecidos de levantamento de erros e do
impacto destes erros no resultado do cálculo de P&C, esta tese deve ser um dos
poucos estudos, senão o único, que aborda com detalhes este assunto, além disto
projetos navais demoram anos para serem executados [5], sendo então inviável
durante o desenvolvimento da tese esperar uma quantidade suficiente de projetos
que permita uma boa análise estatística da frequência de erros no cálculo de pesos e
centros. Assim, mesmo que exista a possibilidade de se utilizar algumas
distribuições de probabilidade mais apropriadas para análises de risco, como são os
casos das distribuições normal, lognormal, triangular e polinormal, necessitaria de
ser conhecido o comportamento dos riscos no cálculo de P&C para que seja
escolhida a correta distribuição de probabilidade para cada risco com a devida
justificativa.
54
Então no caso da análise de riscos do cálculo de P&C a quantificação da
freqüência de ocorrência de um determinado risco e o seu impacto sobre o resultado
do cálculo foi feita a partir de dados de dois projetos. Um dos projetos foi utilizado
como estudo de caso para levantamento dos riscos e frequência de cada erro que
originam os riscos e o outro projeto foi utilizado como base para simulações dos
riscos com o objetivo de verificar o impacto do risco sobre o resultado do cálculo de
pesos e centros.
Nos capítulos 4, 5 e 6 a tese deixa claro que quanto maior a quantidade de
levantamentos dos tipos e frequência de erros, e do impacto sobre o resultado do
cálculo melhor será o modelo de análise de confiabilidade e as medidas para
melhoria do gerenciamento e dos procedimentos no controle de pesos e centros.
Outra referência importante utilizada para compreensão e validação do uso da
análise de riscos foi o artigo escrito pelo autor Ding Tan[13] que confirmou a
importância na quantificação dos riscos. Nesta referência [13] o autor explica passo-
a-passo como medir os possíveis reveses financeiros causados por perdas de
informações nas empresas, como roubo de laptop, fraude em transações com cartões
de crédito, e-mails inadequados, fraudes financeiras, roubo de informações nas
transações operacionais, sabotagem de dados, infecção por vírus, ataque de hackers
aos sites, entre outros.
Foi feita então uma associação dos riscos [13] com o lucro e o prejuízo que estes
riscos podem causar aos recursos tangíveis e intangíveis destas empresas, criando
assim equações que possibilitam mensurar o retorno que as empresas terão no
investimento em medidas para melhoria da segurança das informações.
O ponto mais significativo neste artigo [13] para a tese diz respeito à
importância que o autor do artigo coloca na quantificação dos riscos, descrevendo
em mais de uma página as razões para a quantificação dos riscos, a seguir estão
descritos as principais razões para quantificação apresentados por Ding Tan [12]:
• Atrair novos negócios através do uso de análise quantitativa para desenvolver
projetos que estavam anteriormente fora do alcance;
• Ter uma melhor divulgação e ferramenta de venda de projetos que tiveram
uma má avaliação inicial na análise de retorno de capital (ROI);
• Possibilidade de ampliar os serviços atuais de consultoria devido a melhor
quantificação dos custos-benefícios;
55
• Maior efetividade no gerenciamento de recursos departamentais limitados;
• Métricas de performance melhoradas devido à clareza na definição das
informações dos custos e benefícios relativas aos projetos de segurança de
informações;
• O gerenciamento da alta diretoria fica menos propenso a questões políticas
internas podendo tomar decisões baseadas em números;
• Requisitos de tempo menores para o questionamento da validade das
propostas;
O autor [13] ainda frisa que incertezas, ambiguidades, riscos e subjetividades
deixam os gerentes inseguros e nervosos sobre o investimento financeiro, por isto se
faz imperativo a apresentação de uma bem preparada análise de riscos quantificada
para diminuir a ansiedade sobre o incerto. O analista agindo com habilidade na
coleta de dados que colaboram com a correta quantificação dos riscos promove um
grande aumento na possibilidade de sucesso da aprovação do projeto.
Assim, após estas explanações do artigo de Ding Tan [13] e da tese da
Engenheira Ana Paula A. Costa [12] foi possível ter uma visão segura sobre a
importância da quantificação dos riscos para a análise da confiabilidade do resultado
do cálculo de P&C.
A última referência usada para estudar o uso da análise de risco na análise da
confiabilidade do resultado de P&C foi o artigo de Maria Cláudia Santiago
Hampshire e Cláudio Tomohide Tomimura [14], que faz uma proposta de
implementação da análise de risco em um projeto de implantação de segurança de
informação no Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo, organização militar
que tem como missão desenvolver e integrar os sistemas do submarino nuclear
brasileiro. Assim, os autores do artigo[14] como parte do grupo desenvolvedor do
submarino nuclear propõe medidas para diminuição dos riscos de perdas de
informações que são consideradas sigilosas, com altos graus de sigilo, sendo que
muitas destas informações foram desenvolvidas no próprio CTEMSP, a partir de
altos investimentos financeiros e esforços pessoais.
Este artigo além de colaborar para o embasamento das técnicas de análise de
riscos colaborou principalmente para reforçar a importância da qualidade da
informação para um projeto de uma embarcação.
56
O artigo cita que a informação é um ativo de valor que deve ser protegido e que
este reconhecimento dentro do CTEMSP criou a necessidade de implantação de
projetos de Gestão de Segurança da Informação. Todo projeto gera uma mudança,
seja ela um novo produto ou uma nova forma de produzir um produto existente, e
neste caso, tem trazido consequências relevantes, sejam elas administrativas,
técnicas ou financeiras.
Outro ponto importante abordado por este artigo [14] e que vai de encontro com
o exposto ao longo desta tese sobre a flexibilidade de uso da análise de riscos e
como cada organização e pessoa enxergam os riscos é a afirmação feita pelo artigo
[14] de que os graus de tolerância aos riscos são diferentes entre organizações, por
suas características de negócio ou mesmo por razões culturais. É essencial que os
critérios de definição dos limites de aceitação e as ações propostas para os riscos
avaliados sejam sempre disseminados na empresa.
Uma abordagem qualitativa feita nesta referência e que vale a pena ser frisado é
que os riscos podem ser dinâmicos e, portanto, devem ser avaliados constantemente
durante a execução do projeto. Além disso, a implementação de uma resposta a um
risco pode mitigar um risco primário, mas criar as condições para o surgimento de
um risco secundário ou residual. Assim uma boa gestão de riscos possibilita
enxergar várias alternativas que complementado por um pouco de conservadorismo
podem reduzir drasticamente a possibilidade de insucesso de um projeto.
Além das questões citadas anteriormente este artigo[14] propõe um método de
abordagem do planejamento e gestão do risco que será também adotado na tese. Este
processo pode ser dividido em etapas para facilitar a sua implementação, bem como
para estabelecer os resultados esperados em cada uma delas.
57
A seguir é apresentada a figura 7 que resume o planejamento e gestão do risco a
ser seguido na tese.
Figura 7 – Processo de Gestão de Riscos
58
4.2 Levantamento dos Riscos
A primeira etapa da utilização da análise dos riscos como forma de melhoria das
informações e dos processos envolvidos no controle de pesos e centros durante o
projeto é o levantamento e quantificação dos riscos. Este levantamento pode ser
feito através de um monitoramento dos erros durante os processos do controle de
pesos e centros bem como através da experiência de especialistas relatando os
principais erros encontrados em projetos anteriores.
Na tese o levantamento foi baseado na experiência do autor, nos relatos dos
engenheiros nas visitas às empresas que utilizam o controle de pesos e centros
(capítulo 2) e ratificado através de um monitoramento feito no controle de pesos e
centros de um projeto recente executado no Centro de Projetos de Navios – Marinha
do Brasil.
Então a partir da experiência do autor, dos levantamentos feitos nas visitas
técnicas e no monitoramento do cálculo de pesos do projeto do CPN foram listados
na tabela 10 os principais erros ocorridos na estimativa de pesos e centros durante o
projeto e as causas destes erros. Para melhor compreensão dos riscos, foram
relacionadas ainda as causas indiretas e a causa raiz.
59
Tabela 10 – Lista de Riscos do Controle de Pesos Imediata Indireta Raiz
Não foi apresentado o detalhamento do projeto
Engenheiro desconhece o detalhamento do projeto no
cálculo de P&C Não foi feito o detalhamento do projeto Gerenciamento do projetoA Não incluir um equipamento/material
existente no projeto Inexperiência do engenheiro Capacitação e treinamento
Não foi apresentado o detalhamento do projeto
Engenheiro desconhece o detalhamento do projeto no
cálculo de P&C Não foi feito o detalhamento do projeto Gerenciamento do projetoB Deletar um equipamento/material
existente no projeto Inexperiência do engenheiro Capacitação e treinamento
Não foi apresentado o detalhamento do projeto
Engenheiro desconhece o detalhamento do projeto no
cálculo de P&C Não foi feito o detalhamento do projeto Gerenciamento do projetoC Incluir um equipamento/material não
existente no projeto Inexperiência do engenheiro Capacitação e treinamento
Não foi apresentado o detalhamento do projeto
Engenheiro desconhece o detalhamento do projeto no
cálculo de P&C Não foi feito o detalhamento do projeto Gerenciamento do projetoD Incluir um equipamento/material
duas ou mais vezes Inexperiência do engenheiro Capacitação e treinamento
Não foi apresentado o detalhamento do projeto
Não existe uma padronização dos nomes dos sistemas no
cálculo de P&C Não foi feito o detalhamento do projeto Gerenciamento do projetoE
Descrever nome de equipamento/material de forma
errada Inexperiência do engenheiro Capacitação e treinamento
Atraso no detalhamento do sistema Gerenciamento do projetoIndisponibilidade de dados
ou publicações técnicas Falta de informação Falta de informações de projetos anterioresOriginalidade do projeto
falta de conhecimento do sistema Inexperiência do engenheiro
F Deixar de preencher um ou mais
dados de um equipamento/material inserido no projeto
Esquecimento Capacitação e treinamento
Esquecimento G Falta de identificação do responsávelFalha de digitação
Capacitação e treinamento
Não apresentação do referencial/unidadesDesconhecimento das unidades e referenciais de peso e CG Não determinação do referencial/unidades
Gerenciamento do projeto
Inexperiência do engenheiro H Preencher um dado com valor
inconsistente Falha de digitação
Capacitação e treinamento
Falta de informação compatível com a tecnologia atual Ger. da documentação Desconhecimento do sistema devido à inexperiência do engenheiro Capacitação e treinamentoI
Utilizar fonte de informação incompatível com as características
do projeto Data da fonte de informação Desorganização dos projetos anteriores Ger. da documentação
60
Com o objetivo de certificar o levantamento de riscos feitos a partir das
entrevistas e da experiência do autor da tese foi feito um monitoramento dos erros
do controle de pesos e centros de um projeto de uma embarcação de desembarque
de carga geral (EDCG) durante a fase de concepção. Este projeto está sendo
realizado no Centro de Projetos de Navios (CPN) – escritório de projeto da Marinha
do Brasil – o monitoramento dos erros foi feito nos sistemas de propulsão e de
máquinas auxiliares.
O CPN vem implantando a alguns anos melhorias nos processos do controle de
pesos e centros. No caso do monitoramento dos erros do controle de pesos da
EDCG foi feita uma instrução inicial sobre as questões gerenciais que normalmente
levam os especialistas no sistema ao erro de estimativa de pesos e centros, como
referenciais, detalhamento e descrição do equipamento, ao engenheiro chefe dos
sistemas, visando diminuir o risco devido ao desconhecimento dos procedimentos.
Mesmo assim, foram encontrados os seguintes erros na primeira revisão feita
pelo gerente de pesos e centros do projeto.
Gráfico 3 – Freqüência de Erros no Controle de Pesos do Projeto EDCG
Pode ser observado no gráfico 3 que os erros por ordem de freqüência são os
seguintes:
61
1. E – Descrever nome de equipamento diferente do padrão solicitado – 100% de
erro;
2. G – Não identificar o responsável – 100% de erro;
3. H – Preencher um dado com valor inconsistente – 43%;
4. I – Utilizar fonte de informação incompatível com as características do projeto
– 39%;
5. A – Não incluir no cálculo de pesos um equipamento/material previsto no
projeto – 29%;
6. F – Deixar de preencher um ou mais dados de um registro de
equipamento/material – 22%;
7. D – Incluir no cálculo de pesos um equipamento/material duas vezes – 7%;
8. B – Deletar um equipamento/material previsto no projeto – 0%; e
9. C – Incluir um equipamento/material duas vezes – 0%.
Vale à pena frisar que foi feito monitoramento em somente um projeto, ou seja, esta
mesma avaliação deve ser feita em outros projetos de forma a obter uma análise mais
consistente dos erros e da frequência dos erros. Contudo, este resultado será importante
para a análise de riscos na tese e servirão de orientação para futuros monitoramentos de
erros.
62
4.3 A Priorização dos Riscos
A segunda etapa da análise de riscos consiste em determinar a prioridade de
combate aos riscos [10, 11 e 14]. Esta análise é feita considerando a frequência dos
erros e o impacto destes erros no projeto, ou seja, quanto maior a frequência e o
impacto de um risco no projeto, mais efetiva e urgente deve ser a solução para a
eliminação ou diminuição do risco.
Levando em consideração a experiência do autor da tese, os relatos dos engenheiros
das empresas entrevistadas e o monitoramento feito em um projeto da MB, descrito no
item 4.1.
O seguinte quadro de frequência e impacto pode ser verificado em um controle de
pesos e centros em uma fase inicial de projeto.
A I
B 2 1 H E C D F
4
3
G B C F D A I H E G
Gráfico 4 – Priorização dos Riscos do Controle de Pesos no Projeto
Comentários sobre o gráfico 4
• As letras identificam os erros listados na Tabela 10 – Lista de Riscos do
Controle de Pesos do item 4.1;
PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA
IMPACTO NO PROJETO
63
• A região 1 é aquela onde os riscos necessitam ser eliminados ou reduzidos
de forma significativa imediatamente, nesta situação encontram-se os riscos
A, E, I e H.
• A região 2 é aquela onde os riscos devem ser monitorados com rigor e deve
ainda haver um plano de ação de forma a prevenir que estes erros
prejudiquem o projeto, aí se encontra o risco B;
• A região 3 é aquela onde os riscos devem ser monitorados mas com menos
rigor, mas os planos de combate devem ser urgentes, neste caso se encontra
o item G;
• Os riscos da região 4 são aqueles que possuem menor prioridade e
demandam menor atenção, mas não devem ser ignorados, neste caso
encontram-se os riscos C, F e D.
Vale frisar que a ordem de prioridade apresentada na tese para a frequência e
impacto ao projeto deve ser melhorada com o monitoramento de uma maior quantidade
de projetos e especificamente para o impacto no resultado do cálculo a tese fará
simulações buscando verificar se a ordem de impacto de cada erro apresentada no
gráfico 4 possui consistência, o que trará uma maior confiança na análise de priorização
dos riscos.
64
4.4 As Soluções dos Riscos do Controle de Pesos
As soluções apresentadas neste capítulo visam eliminar ou diminuir os riscos
relatados no item 4.1, as abordagens para apresentação das soluções serão baseadas nas
referências [10, 11 e 14]. Os riscos que aparecem com maior frequência e impacto ao
projeto necessitam de propostas para eliminação destes riscos, enquanto os riscos com
menor freqüência e impacto não necessitam de imediato de propostas para eliminação
dos riscos. Mesmo que alguns riscos devam ser eliminados e outros apenas diminuídos,
as medidas propostas para solução dos riscos levam a soluções que podem não atender
ao sugerido na análise de priorização de riscos feitos no item 4.2.
65
4.4.1 Medidas para Eliminação de Riscos
a. RISCOS A, B, C, D, E
Como pode ser visto na Tabela 10 – Lista de Riscos do Controle de Pesos do
item 4.1 deste capítulo, os riscos A, B, C, D, E possuem as mesmas causas, que
são gerenciamento do projeto e capacitação/treinamento do pessoal envolvido
no controle de pesos. Serão propostas as seguintes medidas para a solução destes
riscos.
• Área de Gerenciamento e Capacitação
1. Estabelecer um detalhamento padrão de equipamentos/materiais
2. Fazer uma análise da aplicação do detalhamento padrão ao projeto
3. Divulgação do detalhamento para todos os engenheiros e técnicos
participantes do controle de pesos
• Mudança de Processos
1. Proteção do detalhamento padrão e da aplicação dos itens ao projeto
durante a edição de pesos pelos engenheiros participantes do controle de
pesos visando manter o padrão de detalhamento.
b. RISCO G
Como pode ser visto na Tabela 10 – Lista de Riscos do Controle de Pesos do
item 4.1 deste capítulo, o risco G diz respeito ao erro de não identificação do
responsável pelo controle de pesos de um determinado item. Serão propostas as
seguintes medidas para a solução destes riscos.
• Área de Gerenciamento e Capacitação
1. Elaborar lista de usuários com permissão para controle dos dados de
pesos e centros
66
• Mudança de Processos
1. Elaborar procedimento automatizado no qual o usuário que edita um
item do detalhamento de equipamentos e materiais passe a ser o
responsável pela edição
c. RISCO H
Como pode ser observado na Tabela 10 – Lista de Riscos do Controle de Pesos
do item 4.1 deste capítulo, o risco H diz respeito ao erro de inconsistência em
um determinado dado do controle de pesos. Serão propostas as seguintes
medidas para a solução deste risco
• Área de Gerenciamento e Capacitação
1. Elaboração de padrões de consistência para cada tipo de dado. Estes
padrões podem ser determinados para cada sistema ou para o controle
como um todo e tem por objetivo encontrar inconsistências originadas
principalmente pela utilização de unidades e referenciais diferentes ao
determinado pelo gerente do controle ou mesmo por erros de digitação
• Mudança de Processos
1. Fazer verificação automática da consistência dos dados segundo os
padrões elaborados
2. Relacionar e corrigir os dados inconsistentes até que todos os dados
sejam consistentes com os padrões estabelecidos. Vale ressaltar que
mesmo que todos os dados estejam dentro dos padrões de consistência
estabelecidos não significa que sejam informações confiáveis, ou seja, o
dado pode ainda estar errado por outros motivos que não seja o de erro
de inconsistência.
67
4.4.2 Medidas para Diminuição de Riscos
a. RISCO F
Como pode ser observado na Tabela 10 – Lista de Riscos do Controle de Pesos
do item 4.1 deste capítulo, o risco F diz respeito ao erro por falta de um
determinado dado em registros do controle de pesos. Serão propostas as
seguintes medidas para a solução deste risco.
• Área de Gerenciamento e Capacitação
1. Elaborar uma análise dos registros com dados incompletos por classes de
completeza. Completeza é o termo utilizado para definir se a totalidade
dos dados de um registro está completo. A proposta da tese estabelece
cinco classes:
a. Classe 1 – Registros com dados 100% completos
b. Classe 2 – Registros com dados de 100% a 75% completos
c. Classe 3 – Registros com dados de 75% a 50% completos
d. Classe 4 – Registros com dados de 50% a 25% completos
e. Classe 5 – Registros com dados de 25% a 0% completos
Assim, o registro com 4 dados que são: Peso, LCG (posição longitudinal
do CG), VCG (posição vertical do CG), TCG (posição transversal do
CG) pode estar na classe 5 se não tiver dado nenhum preenchido, como
pode estar na classe 4 com somente 1 dado preenchido, ou na classe 3
com 2 dados preenchidos ou na classe 1 com todos os dados
preenchidos.
68
A análise por classes facilita a auditoria dos erros por falta de dados e
ainda auxilia na escolha das medidas corretivas, ou seja, uma
distribuição que possua uma grande concentração de registros na classe 4
ou 5 reflete problemas no andamento do projeto, como falta de
detalhamento adequado, por outro lado se a concentração da distribuição
for maior nas classes 2 ou 3 pode significar uma falta de capacitação dos
especialistas do sistema no levantamento das informações.
2. Listar e corrigir os dados faltantes
3. Caso não seja mais possível preencher os dados incompletos por falta de
informação do projeto deve ser divulgada a média aritmética da
distribuição das classes como sendo o índice de confiabilidade da
completeza, calculado como no exemplo a seguir:
O percentual de completeza do conjunto de dados será determinado
estatisticamente, ou seja, a partir da média aritmética do conjunto de dados
agrupado em classes:
Tabela 11 – Exemplo de Distribuição de Percentual de Completeza
CLASSE INTERVALO MÉDIA DO
INTERVALO
(xi)
FREQUENCIA
ABSOLUTA
(Fi)33
FREQUENCIA
ABSOLUTA
ACUMULADA
(Fac)
FREQUENCI
A RELATIVA
SIMPLES
(fri)
FREQUENCIA
RELATIVA
ACUMULADA
(frac)
1 100% 100% 325 325 0,46 0,46
2 75% a 100% 87,5% 120 445 0,17 0,64
3 50% a 75% 62,5% 168 613 0,24 0,88
4 25% a 50% 37,5% 35 648 0,05 0,93
5 0% a 25% 12,5% 51 699 0,07 1,00
Σ 699 1,00
33 Quantidade de registros em um controle de pesos que possuem um determinado percentual de completeza
69
Tabela 12 - Cálculo da Média Aritmética da Completeza CLASSE xi*fri
1 0,465
2 0,150
3 0,150
4 0,019
5 0,009
Σ (xi*fri) 0,793
a. O resultado da média aritmética do exemplo acima é de 79,3%;
b. A completeza total do conjunto de dados analisado deve ser
considerada como sendo 79,3%, pertencendo à classe 2.
Deve ainda ser gerado um gráfico com as frequências relativas da completeza, onde
será demonstrado o percentual de registros em cada classe de completeza, no exemplo do
gráfico 5, 46% de registros possuem dados 100% completos, 17% de registros possuem
dados entre 100% e 75% completos e assim por diante. Este gráfico dará subsídios para o
gerente de controle de pesos e centros fazer a auditoria da completeza possibilitando a
correção das inconsistências.
46%
17%
24%
5% 7%
0%5%
10%15%20%25%30%35%40%45%50%
% de completeza
de dados
1 2 3 4 5
Classe de Completeza
Análise da Distribuição da Completeza
Gráfico 5 – Frequência Relativa da Completeza dos Dados
70
• Mudança de Processos
1. Fazer verificação automática dos dados não preenchidos listando os
registros com dados não preenchidos por cada sistema da embarcação
b. RISCO I
Como pode ser observado na tabela 10 do item 4.1 deste capítulo, o risco I diz
respeito ao erro por utilização de fonte de informação com confiabilidade
inadequada à fase do projeto. Serão propostas as seguintes medidas para a
diminuição deste risco.
• Área de Gerenciamento e Capacitação
1. Elaborar lista de fonte de informações mais utilizadas na estimativa de
peso. A tese sugere as seguintes fontes de informação por classe
(explicado com maior detalhe no item 4.4.3):
Tabela 13 – Exemplo de Classes de Fontes de Informação CLASSES SUB-CLASSES
I INFERÊNCIAS
II FÓRMULAS EMPÍRICAS A ESTIMATIVAS POR
SEMELHANÇA III REGRESSÕES
I RACIONAL
II MAQUETE DES. B CÁLCULOS
III MAQUETE I.S.
C INFO FABRICANTES I FABRICANTES
D PESADO I PESADO NO ESTALEIRO
2. Definir um percentual de confiabilidade para cada fonte de informação
permitindo a quantificação da confiabilidade do conjunto de
71
informações utilizadas nas estimativas do controle de pesos (explicado
com maior detalhe no item 4.4.3).
3. Definir um valor mínimo de confiabilidade requerido para cada tipo de
embarcação e fase de projeto (explicado com maior detalhe no item
4.4.4);
4. Se o percentual de confiabilidade média das fontes de informação for
menor do que a confiabilidade mínima requerida para o tipo da
embarcação e fase do projeto, o gerente de pesos deve solicitar que as
estimativas sejam refeitas com fontes de informações mais confiáveis
(explicado com maior detalhe no item 4.4.5).
• Mudança de Processos
2. Os especialistas dos sistemas devem a cada estimativa feita selecionar a
fonte de informação a partir da lista padrão de fontes de informação.
72
4.4.3 Análise de Confiabilidade das Fontes de Informação
Como complemento da análise de riscos se faz necessário neste ponto do capítulo 4
mostrar de forma detalhada a proposta da tese para análise da confiabilidade da
informação. A importância de se utilizar uma informação confiável para diminuição dos
riscos no processo é uma das principais preocupações em algumas das referências
utilizadas na tese e pode ser resumida nas observações feitas por Bill Inmon [9]:
• Quando existe uma verdadeira confiança nos dados, o gerenciamento tem o
poder de fazer boas decisões;
• Existem muitos aspectos sobre dados os quais são importantes, mas nenhum
é mais importante do que a confiabilidade dos dados;
• Em uma só palavra, ter os dados é uma boa coisa, ter confiança nos dados é
ainda melhor.
Esta análise inicia-se pela constatação de que a origem dos dados usados nas tarefas
de controle de pesos e centros pode ser classificada em três classes diferentes:
• Estimativas por Semelhança;
• Cálculos; e
• Informações de Fabricantes.
a. Estimativas por Semelhança
A estimativa é um método de levantamento de dados utilizado nas fases
iniciais do projeto, possui menor nível de confiabilidade entre todas as
formas de estimativa de peso e CG, mas tem como vantagem a rapidez de
levantamento da informação.
73
Inferências
A inferência é usada no caso de não existir muitas informações de
navios semelhantes. Normalmente é usado somente um navio
semelhante, sendo feitas estimativas a partir de proporções matemáticas,
contando bastante a experiência do engenheiro que faz a estimativa. Este
é o tipo de estimativa menos confiável.
Fórmulas Empíricas
Existe ainda a possibilidade de estimativa a partir de fórmulas
empíricas (ábacos, gráficos...) publicadas em livros e revistas técnicas de
engenharia naval. Neste caso, para ser utilizada como uma origem de
dados deve ser avaliada se as fórmulas foram concebidas a partir de
informações atualizadas e confiáveis.
Regressões numéricas
São estimativas que utilizam regressões matemáticas, isto é, equações
matemáticas que serão usadas para a estimativa. Este tipo de estimativa
demanda uma quantidade de dados de navios semelhantes suficiente para
que o coeficiente de correlação quadrática seja no mínimo igual a 70%,
como citado no livro de Gilberto de A. Martins e Jairo Simon da Fonseca
[15], este valor mínimo garante uma maior confiabilidade nas
estimativas. Este tipo de estimativa agrega vantagens ao controle de
pesos e centros, pois estas equações podem ser utilizadas em outros
projetos de embarcações semelhantes.
74
b. Cálculos
A estimativa por cálculos são utilizados quando existem informações de
projeto ou de navios semelhantes que possibilitem o cálculo de peso e do CG
a partir de propriedades do material e dimensões do equipamento. Este tipo
de estimativa é mais confiável do que as estimativas por semelhança.
Racional
No caso dos desenhos gerados em papel, o resultado do peso e do centro
precisa ser calculado racionalmente através de fórmulas de geometria e
propriedades do material. A confiabilidade deste processo é menor do que
em um software, pois podem ocorrer erros de cálculo de peso e centro de
gravidade do equipamento.
Maquete Eletrônica de Desenho
Os softwares de desenho possuem ferramentas que calculam
automaticamente o volume e centro de gravidade de um sólido. Possui
algumas desvantagens em relação ao processo da maquete eletrônica de
integração dos sistemas, pois as maquetes eletrônicas já fornecem o centro
de gravidade a partir do referencial do navio.
Maquete Eletrônica para Integração dos Sistemas da Embarcação
Atualmente os projetos das embarcações podem ser desenvolvidos
desde as fases iniciais do projeto em softwares de maquete eletrônica em
3D que visam principalmente fazer a integração dos sistemas do navio.
Este tipo de software possui ferramentas que calculam automaticamente
75
o centro de gravidade dos equipamentos em relação ao centro de
gravidade do navio.
c. Informações de Fabricantes
O dado informado diretamente pelo fabricante do equipamento ou do
material é mais confiável do que qualquer um dos tipos de estimativas
citadas anteriormente, o único problema é que demandam um maior
detalhamento do sistema e seus equipamentos além de tempo para
levantamento dos dados a partir de informações de fabricantes, entretanto,
em projetos que já possuam prévio conhecimento técnico dos sistemas por
parte do grupo de engenheiros este tipo de informação poderá também ser
usado nas fases iniciais do projeto.
d. Pesagem em Balança
Muito embora, esta prática de verificação do peso seja pouco utilizada
nos estaleiros no Brasil e no exterior, a sua importância é grande
principalmente nos projetos que requerem mais rigor no controle de pesos e
centros, pois durante a construção sempre ocorrem mudanças de projeto,
podendo ocasionar diferenças de peso e centro consideráveis.
Esta classificação já foi apresentada na tabela 13 deste capítulo. Deve
então ser associado a cada fonte de informação um valor numérico entre 0 e
1 que espelha a confiabilidade da fonte de informação em cada fase do
projeto.
Como proposta inicial a tese apresenta a seguinte matriz de
confiabilidade para cada fonte de informação e fase do projeto:
76
Tabela 14 – Matriz de Confiabilidade das Fontes de Informação ORIGEM A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 D1
FASE INFERÊNCIA FÓRMULA EMPÍRICA
REGRESSÕES RACIONALSOFTWARE DESENHO
MAQUETE I.S.
FABRICANTE PESADO
ESTALEIRO
P1
Exequibilidade 60% 65% 70% NA NA NA NA NA
P2
Concepção 65% 70% 75% 80% 85% 90% NA NA
P3
Preliminar 70% 75% 80% 85% 90% 92,5% 95% NA
P4
Contrato NA NA NA 90% 92,5% 95% 97,5% NA
P5
Construção NA NA NA 95% 96% 97% 98% 100%
A definição dos percentuais de confiabilidade descrita acima é uma sugestão inicial
para a matriz de confiabilidade das fontes de informação e que segue a seguinte lógica:
Os principais parâmetros que influenciam na confiabilidade da informação
são a fonte da informação e a fase do projeto;
Quanto mais avançada for a fase do projeto maior será o detalhamento dos
sistemas e maior a confiabilidade da estimativa.
Quanto mais confiável for a fonte da informação maior a confiabilidade da
estimativa.
Estes valores percentuais deverão ser utilizados para classificação de confiabilidade
da fonte de informação usada na estimativa de peso. Os valores descritos na Tabela 14
seguem a lógica explicada acima, mas podem variar segundo o ambiente do projeto e da
construção sendo influenciados para mais ou para menos pelos seguintes aspectos:
Experiência do escritório de projeto em determinado tipo de projeto;
Organização do escritório de projeto no armazenamento de projetos
semelhantes;
Capacitação dos especialistas dos sistemas para compreensão do sistema e
para a estimativa do peso e centro.
77
Como exemplo desta possível variação dos valores de confiabilidade da Tabela 14
pode ser citado o caso de um escritório de projeto que possui bastante experiência em um
projeto que já possui várias embarcações da mesma classe construídas e com resultado do
controle de pesos e centros comprovadamente confiável, assim uma estimativa de peso ou
centro a partir de uma regressão destes navios semelhantes pode ter confiabilidade maior do
que está sendo sugerida na Tabela 14 (70%). Esta interpretação deve ser feita inicialmente
pelo engenheiro responsável de cada sistema e ratificada pelo gerente do controle de pesos.
Desta forma, a análise de confiabilidade da fonte de informação é feita então a partir
da distribuição da confiabilidade nos vários sistemas e com o valor médio de confiabilidade
que representa a confiabilidade da totalidade dos dados utilizados no controle de pesos e
centros, este valor será um parâmetro importante para avaliação do gerente do controle de
pesos que terá inicialmente condições de julgar se as fontes de informação utilizadas nas
estimativas de pesos possuem confiabilidade esperada pelo gerente do projeto para
determinada fase.
Encontra-se a confiabilidade média da fonte de informação do conjunto de dados
em determinada fase calculando-se a média aritmética do agrupamento de dados;
A média de confiabilidade para o conjunto de dados em determinada fase de um
projeto deve ser calculada considerando a distribuição de peso de cada classe de
confiabilidade como mostrado no exemplo abaixo. O uso de classes ajuda na interpretação
e na organização do cálculo:
78
Tabela 15 – Exemplo de Distribuição da Confiabilidade da Origem dos Dados em um Projeto
CLASSE %
CONFIABILIDADE
FASE CONCEPÇÃO
(xi)
FREQUENCIA
ABSOLUTA
DE PESO EM
TON34 (Fi)
FREQUENCIA
ABSOLUTA
ACUMULADA
(Fac)
FREQUENCIA
RELATIVA
SIMPLES
(fri)
FREQUENCIA
RELATIVA
ACUMULADA
(frac)
AI 65% 25 25 5,3% 5,3%
AII 70% 29 54 6,1% 11,4%
AIII 75% 45 99 9,5% 20,8%
BI 80% 92 191 19,4% 40,2%
BII 85% 152 343 32,0% 72,2%
BIII 90% 132 475 27,8% 100,0%
CI NA
DI NA
Σ 475 100,0%
Tabela 16 - Cálculo da Média Aritmética da Confiabilidade da Origem de Dados CLASSE xi*fri
AI 3,45%
AII 4,27%
AIII 7,13%
BI 15,52%
BII 27,20%
BIII 25,02%
CI
DI
Σ 82,58%
Assim, no exemplo dado (tabela 16), a média da confiabilidade da origem (fonte de
informação) do conjunto de dados é de 82,58%.
Como já foi dito, outra análise importante para a análise da confiabilidade da fonte
de informação é a verificação da distribuição da confiabilidade do conjunto de dados.
Esta verificação pode ser feita através de um gráfico que dará subsídios para o gerente
de controle de pesos e centros fazer uma auditoria mais localizada e precisa da
confiabilidade da origem dos dados.
34 Soma de peso de todos os registros pertencentes a cada classe de informação
79
5,30% 6,10%9,50%
19,40%
32,00%
27,80%
0,00% 0,00%0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
30,00%
35,00%
AI AII AIII BI BII BIII CI DI
DISTRIBUIÇÃO DA CONFIABILIDADE DA ORIGEM DOS DADOS
Gráfico 6 - Distribuição da Confiabilidade da Origem de Dados
80
4.4.4 O Requisito de Confiabilidade do Projeto
A medida da confiabilidade das fontes de informação não é suficiente completo,
pois deve ainda ser conhecido qual é o requisito de confiabilidade que o projeto
necessita, ou seja, o cenário onde será utilizada a informação. Uma confiabilidade de
dados de 98% ainda não é a adequada se o necessário para determinado projeto for de
100%, ou mesmo, a obtenção de uma confiabilidade de dados de 98% traria um
desperdício de tempo e mão-de-obra se o necessário para o projeto for de 80%. Este
ajuste do requisito de confiabilidade do projeto, ou em outras palavras, da qualidade
ideal das informações utilizadas no cálculo de pesos e centros é algo quase inédito,
principalmente se for considerado o tipo de abordagem feita na tese, quantificando esta
necessidade. Entretanto, esta necessidade de acerto do requisito de confiabilidade do
projeto é comentado em algumas referências de forma qualitativa como são os casos, do
autor Jack Olson[6] que comenta a necessidade de compreensão do objetivo do negócio
para o correto ajuste da qualidade dos dados e das referências [16, 17 e 18] que citam de
diferentes formas que buscas de precisões no controle de pesos desnecessários levam a
um aumento no custo de projeto.
Este capítulo tem como objetivo apontar os principais parâmetros usados para
determinação do requisito de confiabilidade do projeto, propondo ainda uma métrica
para determinar esta confiabilidade possibilitando assim ser feita uma comparação com
a confiabilidade da fonte de informação.
Vale ressaltar que os parâmetros utilizados para a determinação do requisito de
confiabilidade do projeto e a métrica foram desenvolvidos de forma inédita pelo autor
da tese, como forma de completar a análise da confiabilidade do cálculo de pesos, estes
parâmetros e a métrica podem e devem sofrer melhorias por parte de estudiosos na área
de controle de pesos e de confiabilidade.
Os parâmetros que influenciam na classificação do projeto são os seguintes:
81
• Tipo e Classe da embarcação:
Existem tipos e classes de embarcações que necessitam de maior confiabilidade
nos cálculos de pesos e centros, seja por motivos técnicos, operacionais, ou
mesmo devido ao alto valor do peso leve em relação ao deslocamento total da
embarcação, como são os casos das embarcações de planeio, submarinos,
plataformas semi-sub, embarcações de passageiros e pesquisas oceanográficas,
rebocadores, navio militar patrulha e escolta, e porta-contentores.
Cada um destes tipos de embarcação possui sua própria razão técnica e
operacional que obriga um controle mais rigoroso do peso e do centro de
gravidade do deslocamento leve. Desta forma, será proposta uma classificação
para a demanda de confiabilidade em relação ao tipo e classe da embarcação.
82
Tabela 17 – Classificação dos Tipos de Embarcação Classificação Motivo Técnico/Operacional Tipo
E1 Muito rigorosa a. Equilíbrio Peso e
Empuxo
b. Equilíbrio Peso e Empuxo
Hidrodinamico
a. Submarinos
b. Embarcações de
Planeio
E2 Rigorosa a. Estabilidade Intacta e
Posicionamento Dinâmico
b. Estabilidade, Conforto
e Posicionamento Dinâmico
c. Conforto
d. Restrições de calado,
exigindo equilíbrio peso e
empuxo
e. Acelerações de Roll
f. Estabilidade em avaria
e Peso leve com grande
contribuição para o
deslocamento
g. Conforto e
posicionamento dinâmico
a. Rebocadores e
Salvatagem
b. Plataformas Semi-
sub
c. Embarcações de
Passageiro
d. Embarcações de
navegação interior
e. Porta-Contentores
f. Navio militar de
patrulha e escolta
g. Pesquisas Hidro-
Oceanográficas
E3 Intermediária a. Peso operacional maior
que o peso leve na maior
parte das condições de
carregamento
b. Possibilidade de uso de
lastro líquido para controle
de peso e centro
• Petroleiros
• Mineraleiros
• Gaseiros
• Graneleiros
• FSPO
• Suply boats
83
Esta classificação apresentada na tabela 17 foi feita levando em consideração
questões técnicas e operacionais das embarcações, a inclusão de cada tipo de
embarcação em uma determinada classe foi feita a partir da experiência do autor
da tese em projetos navais e cálculo de peso e centro e em observações da
referência [8] sendo utilizado os seguintes critérios:
• Muito Rigorosa: Foram incluídas as embarcações com necessidades
técnicas e operacionais em que o erro de cálculo de pesos e centros
pode inviabilizar o lançamento e o objetivo operacional da
embarcação;
• Rigorosa: Apresenta embarcações com necessidades técnicas e
operacionais que demande um bom controle de peso e centro,
contudo, um erro não inviabiliza sua operação, podendo apenas
degradar aspectos operacionais.
• Intermediária: Admite um menor rigor de controle de pesos e
centros, nesta classificação se encontram principalmente as
embarcações em que o peso leve é uma parcela relativamente
pequena em relação ao deslocamento. Este tipo de embarcação
poderia ter problemas de degradação de sua operação somente em
algumas condições de carregamento.
• Fase do Projeto;
A fase do projeto, da manutenção ou da modernização da embarcação é outro
parâmetro que influencia na determinação da confiabilidade requerida para o
controle de pesos e centros. A evolução das fases do projeto resulta
naturalmente em um maior detalhamento dos sistemas da embarcação e é
esperado, em consequência deste maior detalhamento, um aumento da
confiabilidade do cálculo de pesos e centros.
Entretanto, como foi observado nos capítulos anteriores, nada garante que
ocorrerá de fato uma melhoria na qualidade (confiabilidade) dos dados de
controle de pesos e centros com a evolução das fases do projeto, pois
84
dificuldades de gerenciamento e de manutenção da qualidade da informação
podem ocorrer em qualquer fase do projeto, exigindo então medidas de correção
por parte do gerente de controle de pesos e centros sempre que houver indícios
de desorganização dos processos.
Será descrita na tabela 18 a confiabilidade requerida para cada tipo de
embarcação e fase do projeto.
Tabela 18 – Classificação da Fase do projeto Classificação Fase
P1 Exeqüibilidade
P2 Concepção
P3 Preliminar
P4 Contrato
P5
Projeto
Detalhamento
C6 Construção Construção
Deve ser feita então a associação entre os requisitos devido ao tipo e classe da
embarcação e os requisitos devido à fase do projeto.
Tabela 19 - Requisito de Confiabilidade para o Projeto e Construção E3 - Intermediária E2 - Rigorosa E1 – Muito Rigorosa
P1 – Exequibilidade 65% 70% 75%
P2 – Concepção 70% 75% 80%
P3 – Preliminar 75% 80% 85%
P4 – Contrato 80% 85% 90%
P5 – Detalhamento 85% 90% 95%
C6 – Construção 90% 95% 100%
Vale frisar que os valores de percentual de confiabilidade sugeridos na tabela 19 e a
classificação das embarcações sugeridas na tabela 17 são propostas iniciais para
determinação do requisito da confiabilidade das embarcações, ou seja, conforme, o
85
gerente de controle de pesos e centros adquira mais informações sobre os requisitos
técnicos e operacionais das embarcações e a implicação do cálculo de pesos e centros
nas características técnicas e operacionais poderão ocorrer mudanças na classificação
das embarcações e nos valores de confiabilidade propostos.
Conclui-se então que o gerente do projeto deve sempre orientar a equipe de
controle de pesos e centros para obter informações com origem que resulte em
confiabilidade do conjunto de dados maior que a confiabilidade requisitada pelo
tipo da embarcação e fase do projeto.
86
4.4.5 Confiabilidade do Resultado do Cálculo de Pesos
Esta parte do capítulo 4 mostra como o gerente de pesos deve proceder para fazer a
melhoria do resultado do cálculo de pesos utilizando as propostas apresentadas nos
itens anteriores.
Nos exemplos de análise de completeza e origem dos dados citados na tese, o
gerente pode verificar que para o conjunto de dados analisados, 79,3% dos registros
estão com todos os dados completos (tabela 12) e que o conjunto dos dados que possui
preenchimento da origem do dado tem confiabilidade média da origem com valor de
82,58% (tabela 16).
A medida destes parâmetros, mesmo sendo feitos de forma exclusiva para cada
quesito, é uma grande ferramenta de apoio para auditoria da qualidade dos dados,
possibilitando ao gerente tomar as medidas corretivas necessárias para que o conjunto
de dados analisado possa ter uma melhoria de qualidade.
Deve ser considerado então que a confiabilidade do resultado final do peso e do CG
é igual a confiabilidade do parâmetro “Origem do Dado”, pois este é o parâmetro que
avalia a qualidade da informação que gera o resultado de peso e CG, entretanto,
está evidente que um percentual de completeza menor que 100% mostra que ainda é
necessário ser feito o preenchimento dos dados não completos, e caso não seja possível
o preenchimento dos registros que possuem dados incompletos, deve ser considerado
que o valor final da confiabilidade do cálculo de pesos deve ser calculado considerando
o percentual de completeza descrito com mais detalhes no item “b” a seguir.
87
Serão propostos então dois processos de cálculo do valor final de confiabilidade:
a) Processo de Aprimoramento Contínuo
Este processo deve levar em consideração que a adoção do valor de
confiabilidade da “Origem do Dado” como sendo o valor de confiabilidade do
resultado final de peso e CG fica com baixa credibilidade se os percentuais de
completeza forem baixos. Neste processo deve ser estipulado um percentual
mínimo para o parâmetro de completeza para que o valor de confiabilidade da
“Origem do Dado” possa ser adotado como valor de confiabilidade do resultado
de peso e CG, por exemplo, 98% como sendo o valor mínimo para a média de
completeza do conjunto de dados. Assim, sendo satisfeito o percentual mínimo
de completeza a confiabilidade final do cálculo de P&C passa a ser igual a
confiabilidade da “Origem do Dado”.
Para que este procedimento seja adotado é então necessário que ocorra um
processo de aprimoramento contínuo da completeza. Este processo de
determinação da confiabilidade é considerado o mais adequado para
determinação da confiabilidade do resultado de pesos e CG, entretanto, este
processo demanda vários ciclos de trabalho, com auditorias e revisões dos
registros e consequentemente um grande esforço de gerenciamento.
b) Processo de Degradação da Confiabilidade
Este processo deve ser utilizado quando não existe disponibilidade de tempo ou
de pessoal para ser feita a revisão contínua e o completamento dos dados
utilizados para o cálculo de pesos e centros. Neste caso, o valor de
confiabilidade do parâmetro “Origem do Dado” sofre uma degradação de
confiabilidade influenciada pelo percentual de confiabilidade da análise de
completeza. O valor final de confiabilidade do resultado do peso e do CG deve
ser calculado como sendo o percentual médio de completeza multiplicado pelo
percentual médio de confiabilidade da origem de dados para todo o conjunto de
88
dados do controle. Utilizando os valores dos exemplos das tabelas 12 e 16 deste
capítulo, a confiabilidade final do cálculo está representada na formulação a
seguir:
• MédiaCOMPLETEZA DOS DADOS = ∑(xi*fri)COMPLETEZA (tabela 12) = 79,30%
• MédiaCONFIABILIDADE DA ORIGEM DE DADOS = ∑(xi*fri)ORIGEM DADOS (tabela 16) = 82,58%
• ConfiabilidadeFINAL de P&C = MédiaCOMPLETEZA DOS DADOS * MédiaCONFIABILIDADE DA ORIGEM DE DADOS
ConfiabilidadeFINAL de P&C =79,30%*82,58%=65,48%
89
4.4.6 Soluções de Gerenciamento e Procedimentos para o Controle de Pesos
a) Gerenciamento do Controle de Pesos
Este item do capítulo 4 tem como objetivo apresentar quais procedimentos
gerenciais devem obrigatoriamente fazer parte do controle de pesos. Tendo como base
as medidas de solução de gerenciamento listadas nos itens 4.4.1 e 4.4.2, resultado da
análise de riscos e informações coletadas na norma da SAWE [6], serão listados de
forma resumida as atividades de gerenciamento que deverão fazer parte do controle de
pesos.
i. Informações de Caráter Geral
Antes de serem iniciadas as atividades de controle de pesos e centros deve ser feito
o levantamento e divulgação das informações de caráter geral como a fase do projeto,
as características principais da embarcação em cada fase, armador, classe da
embarcação, tipo da embarcação, nome do projeto, tipo do casco, material do casco,
material da superestrutura, dimensões principais do casco e da superestrutura, calado
máximo, deslocamento máximo de projeto, velocidade máxima de projeto, raio de ação,
tripulação, autonomia, tipo e quantidade de propulsores, tipo e quantidade de motores
de combustão principal, tipo e quantidade de geradores de energia elétrica, número de
pessoas a bordo. Tais informações servem para posicionar a equipe de projeto em
relação às informações principais do projeto.
ii. Períodos de Controle
Devem ser definidos os períodos das atividades de controle de pesos e centros para
cada fase do projeto para que seja delimitada, a fase do projeto e estipulada data de
trabalho para os participantes do controle de pesos. A definição de datas para cada fase
90
obriga que os participantes do projeto e dos cálculos de engenharia se planejem e
tracem metas de trabalho.
iii. Referenciais, Unidades e Estrutura de Detalhamento
Muitos dos erros de controle de pesos e centros são originados em decorrência da
falta de padronização nos cálculos de pesos e centros. Desta forma, devem ser
estipulados padrões para os seguintes processos do controle de pesos e centros.
• Referenciais do Centro de Gravidade
A posição longitudinal (LCG), vertical (VCG) e transversal (TCG) do
centro de gravidade dos equipamentos e materiais devem ser definidas em
relação a um referencial de forma a uniformizar o cálculo do centro de
gravidade da embarcação. Este referencial deve ser definido pelo gerente de
pesos e centros, devendo ser dado amplo conhecimento da posição deste
referencial a todos os participantes nos cálculos de pesos e centros.
• Unidade e Precisão dos Dados de Peso e Centro
Devem ser definidas pelo gerente de controle de pesos e centros as
unidades do peso e centro de gravidade e a precisão dos dados que serão
usados no cálculo de pesos e centros.
As unidades e precisão dos dados devem ser definidas no início do
projeto pelo gerente de controle de pesos e centros;
Devem ser utilizadas em todas as fases da vida da embarcação as
mesmas unidades de pesos e centros definidas no início do projeto;
91
• Estrutura de Detalhamento
A estrutura de detalhamento de pesos e centros tem grande importância na
organização e na compreensão do controle de pesos nos vários sistemas da embarcação,
um bom exemplo de organização de estrutura de detalhamento é a estrutura utilizada
pela Marinha Americana [4]. Sugere-se então que seja feita a seguinte padronização:
O sistema de detalhamento dos equipamentos dos sistemas será
determinado exclusivamente pelo gerente de controle de pesos e
centros.
O gerente deverá considerar na escolha do sistema as características
da embarcação e a forma de organização do detalhamento de projeto
normalmente utilizado pelo escritório de projeto e o tipo de
embarcação a ser projetada.
É de fundamental importância que a mesma estrutura de
detalhamento e denominação do equipamento/material seja utilizada
em todas as fases do projeto.
O nível de detalhamento dos sistemas de uma embarcação deve
aumentar com a evolução do projeto.
O gerente de controle de pesos e centros deve definir em comum
acordo com os engenheiros chefe dos sistemas o nível de
detalhamento adequado para cada fase.
iv. Atividades e Responsabilidades
As atividades e responsabilidades que cada engenheiro ou técnico deve ter no
controle de pesos e centros deve ser bem definida em todas as fases do projeto. Sugere-
se que em toda atividade de controle de pesos e centros sejam determinados o pessoal
para as seguintes atividades:
92
• Gerente do Projeto
É a pessoa responsável pelo gerenciamento de toda e qualquer
atividade do projeto, devendo responder pela definição das datas de
início e fim das atividades de controle de pesos e centros pela
definição das características da embarcação em cada fase do projeto e
certificação do resultado do cálculo de pesos e centros, devendo
também definir os engenheiros chefe dos sistemas e os engenheiros
especialistas que serão os responsáveis pela execução da atividade de
determinação de pesos e centros nos sistemas.
• Gerente do Controle de Pesos e Centros
O gerente de controle de pesos e centros é responsável pela auditoria
dos dados de pesos e centros e divulgação dos resultados do controle
de pesos e centros em cada fase, determinar a estrutura e o nível de
detalhamento dos sistemas, determinar a referência e a unidade para as
medidas de centro de gravidade dos equipamentos e a unidade de peso.
• Engenheiro Chefe do Sistema
O engenheiro chefe do sistema tem como função principal comandar a
equipe de engenheiros especialistas nas atividades técnicas referentes a
um determinado sistema da embarcação.
• Engenheiro Especialista no Sistema
O engenheiro especialista no sistema tem como função principal
executar as atividades técnicas de um sistema da embarcação, entre
elas está a atividade de determinação do peso e do centro dos
equipamentos e materiais do seu sistema.
93
b) Segurança da Informação
O melhor modo de se garantir a segurança dos dados do cálculo de pesos será
através da implementação de políticas de segurança. As principais medidas gerenciais
que os gerentes devem seguir são as seguintes [13, 14]:
Permissão do uso dos dados e de execução de tarefas por grupos de
usuário associados às suas respectivas tarefas;
Uso de senha e login para acesso deste grupo de usuários ao sistema;
Back-up de dados automatizado e periódico;
Sugere-se então que seja seguida a seguinte estrutura de acesso aos dados para cada
grupo de usuários.
Tabela 20 - Acesso e Tarefas de Usuários Usuário Acesso Tarefas
Técnicos Dados do Sistema da embarcação
específico de sua área de atuação Edição e Consulta
Todos os Dados de todos os sistemas da
embarcação Consulta
Engenheiros
Especialistas Dados do Sistema da embarcação
específico de sua área de atuação Edição
Gerentes de controle de
Pesos e Centros
Todos os dados de todos os sistemas da
embarcação Edição e Consulta
Gerentes do Projeto Todos os dados de todos os sistemas da
embarcação Consulta
Administrador do
Banco de Dados
Todos os dados de todos os sistemas da
embarcação Edição e Consulta
94
4.4.7 Informatização do Controle de Pesos
Uma medida importante e essencial como solução para a melhoria do
gerenciamento e dos procedimentos apresentados nesta tese diz respeito à
informatização do controle de pesos e centros.
Serão propostas então algumas diretrizes para elaboração de um sistema
informatizado para controle de pesos e centros e as principais telas do protótipo
desenvolvido durante a tese. Este protótipo foi desenvolvido como forma de colocar em
prática as soluções de gerenciamento e também o modelo de análise de confiabilidade
apresentado na tese.
O sistema informatizado de controle de pesos e centros deve possuir as seguintes
características:
a) A Arquitetura e os Requisitos do Sistema
A arquitetura do sistema deve atender aos seguintes requisitos[19, 20]:
Utilização do banco de dados por vários usuários (banco de dados
multiusuário);
Acesso ao sistema pela rede intranet ou internet;
Segurança dos dados contra manipulação e visualização não autorizada;
Armazenamento dos dados independente do software de controle de pesos e
centros; e
Back-up automatizado dos dados.
O software deve conter processos e ferramentas que permitam atender às
necessidades de gerenciamento e de melhoria de procedimentos descritos na análise de
riscos. Estes requisitos de funcionalidades estão listados no ANEXO I desta tese.
95
b) Apresentação do Protótipo do Software de Controle de Pesos e Centros
O protótipo do software de controle de pesos e centros foi desenvolvido durante a
tese com o intuito de testar e aprimorar os conceitos teóricos desenvolvidos na tese.
Este software foi desenvolvido em linguagem de programação Visual Basic 6.0 [21, 22]
com sistema gerenciador de banco de dados MySQL versão 5.0.42 [23].
Serão apresentadas as principais telas do software com breve explicação das
principais funcionalidades de cada tela, sendo feita ainda uma associação de cada
funcionalidade com as propostas de melhoria de gerenciamento e de análise de
confiabilidade implementadas neste protótipo.
a) Tela de Apresentação do Software
Tela 1: Abertura do Software
96
b) Tela de Seleção de Tarefas
Tela 2: Seleção de Tarefas
Nesta tela é possível selecionar uma das três principais tarefas no controle de pesos
e centros que são:
• Gerenciamento dos Projetos: Neste módulo o gerente do projeto e o gerente
do controle de pesos e centros organizam as informações de projeto e o
cálculo de pesos informando as principais características da embarcação e do
cálculo, como características dimensionais, usuários com permissão de
acesso ao projeto, estrutura de detalhamento para o projeto, referenciais para
o cálculo entre outras informações, muitos destas propostas de
gerenciamento foram baseadas na norma da SAWE [24];
• Controle de Pesos e Centros: Este módulo tem como principais
funcionalidades a edição dos dados de pesos e centros e de origem da
informação;
• Auditoria do Controle de Pesos: Neste módulo os gerentes farão a auditoria
dos dados de pesos e centros, verificando a confiabilidade para quesitos de
completeza e origem de informação tendo condições de julgar se o controle
97
de peso atende à confiabilidade requisitada pelo projeto, alguns dos critérios
de auditoria utilizados no protótipo foram desenvolvidos pelo autor da tese e
outros consultados na referência do autor Glen Mathews [25].
c) Tela de Acesso dos Usuários
Tela 3: Acesso dos Usuários
Para acesso a cada módulo é necessário que os usuários preencham as informações
de acesso informando login e senha inicialmente, selecionando a seguir o projeto e a
fase do projeto que o usuário esteja cadastrado. Com a informação de login e senha o
software automaticamente seleciona e apresenta somente os projetos e as fases que o
usuário possui permissão de acesso para o módulo (tarefa) selecionado.
A funcionalidade de verificação de permissão de acesso por login e senha para
determinada tarefa visa atender o quesito de segurança da informação apresentados
pelas referências que tratam da segurança de informação[13, 14]. A seleção automática
do projeto e fase por parte do software fornece mais um nível de segurança da
informação não permitindo usuários não cadastrados em determinado projeto e fase
98
acessar informações deste projeto, desta forma, o software apresenta quatro níveis de
segurança da informação:
i. Login e senha de usuário cadastrado
ii. Acesso por tipo de tarefa – Gerenciamento/Controle do peso/Auditoria
iii. Acesso por Projeto
iv. Acesso por fase do projeto
d) Telas de Gerenciamento do Controle de Pesos - Usuários
Tela 4: Gerenciamento do Controle de Pesos e Centros – Aba Usuários
99
Tela 5: Tela de Controle de Permissões de Acesso dos Usuários
Nesta tela inicia-se o gerenciamento do controle de pesos e centros sendo feito o
cadastro de usuários por parte dos gerentes do projeto e do controle de pesos, neste
cadastro é possível associar o usuário a uma das três principais tarefas do software
(gerenciamento, edição de dados do controle de pesos, auditoria) associando o usuário a
uma função. É possível ainda ser informado dados complementares do usuário como
função na empresa e organização a que pertence no caso de existirem mais de uma
empresa participante no projeto.
100
e) Telas de Gerenciamento do Controle de Pesos e Centros - Embarcação
Tela 6: Gerenciamento do Controle de Pesos e Centros – Aba Embarcação
Tela 7: Definição do perfil da embarcação
Nesta tela os gerentes informam os dados principais da embarcação, como
dimensões, propulsão, material da estrutura e dados de performance. São informados
também classe, tipo e emprego da embarcação, informações que servirão para estudos
101
de navios semelhantes. O cadastro das classes, tipo e emprego da embarcação só podem
ser feitos pelos engenheiros. Outra funcionalidade desta tela é a possibilidade de
definição do perfil da embarcação, esta funcionalidade permite ao auditor fazer a
averiguação da posição do centro de gravidade dos equipamentos em relação aos limites
dimensionais da embarcação permitindo assim solucionar em parte o risco de erro
devido à inconsistência dos dados atendendo à solução sugerida para diminuição do
risco no capítulo 4.4.2.
102
f) Telas de Gerenciamento do Controle de Pesos - Cálculo
Tela 8: Gerenciamento do Cálculo de Pesos e Centros – Aba Cálculo
Nesta tela os gerentes fornecem informações sobre o gerenciamento do cálculo de
pesos indicando o referencial para a posição do centro de gravidade e a estrutura de
detalhamento a ser utilizada com o nível de detalhamento recomendado para a fase do
projeto. A estrutura de detalhamento e a nomenclatura dos equipamentos só podem ser
inseridas pelos gerentes. Estas funcionalidades permitem reduzir alguns dos riscos de
erros de gerenciamento que possuem maior frequência como são os casos de erros de
descrição dos equipamentos, de detalhamento da estrutura e de referencial do centro de
gravidade, indo de encontro à medida para eliminação dos riscos A, B, C, D, E, H,
descritos no capítulo 4. Outra funcionalidade desta tela é a associação de um usuário
com permissão para acesso ao módulo de controle de pesos a determinado sistema da
estrutura de detalhamento criando assim o quinto nível de segurança da informação, ou
seja, o usuário associado a determinados sistemas somente poderá editar os
equipamentos destes sistemas. Segue abaixo as telas de definição das estruturas, a
definição é feita por nível da estrutura, pode ser constatado nas telas que existe sempre
a associação da estrutura dos níveis inferiores e superiores.
103
Tela 9: Definição da Estrutura de Detalhamento – Informações Gerais
Tela 10: Definição da Estrutura de Detalhamento – Nível 1
104
Tela 11: Definição da Estrutura de Detalhamento – Nível 2
Tela 12: Definição da Estrutura de Detalhamento – Nível 3
105
Tela 13: Definição da Estrutura de Detalhamento – Nível 4
g) Telas de Gerenciamento da Controle de Pesos - Confiabilidade
Tela 14: Definição das Métricas para a Análise de Confiabilidade
106
Tela 15: Definição da origem do dado
A análise de confiabilidade da origem dos dados e do requisito de confiabilidade do
projeto depende de valores determinados pelos gerentes de projeto e de pesos. A tese
apresentou sugestões para estes valores no capítulo 4, itens 4.4.3 e 4.4.4. Nesta tela os
gerentes poderão informar estes valores para a análise da confiabilidade do projeto e do
dado em função da fase do projeto. Estes valores de confiabilidade do dado serão
associados a uma origem da informação, definidas pelo gerente na tela 15, assim,
quando o usuário do módulo de controle de pesos informar qual é a origem da
informação de peso e centro de determinado equipamento os gerentes poderão verificar
automaticamente no módulo de auditoria se o conjunto de dados possui confiabilidade
maior que a requisitada pelo projeto e fase. Na tela 14, o gerente ainda pode informar a
sugestão de margem de peso para cada sistema da embarcação, esta indicação será
utilizada automaticamente como margem, exceto se o usuário especialista do sistema
informar no módulo de cálculo de pesos outro valor de margem.
107
h) Telas de Controle de Pesos e Centros
O controle de pesos e centros é feito em duas telas, a tela de edição do peso e centro
de gravidade e a tela do relatório de pesos e centros. Na tela de edição do peso e centro
o usuário com permissão para editar o peso e o centro receberá pronto os equipamentos
a receber as informações de peso e centro dentro da estrutura de detalhamento e nível
determinado pelos gerentes.
O usuário responsável pela informação do peso e centro, normalmente um
especialista no sistema, terá a incumbência de determinar para o projeto em questão se
o equipamento descrito no detalhamento padrão é aplicável ou não ao projeto, primeiro
campo da tela 16, a partir do momento que o usuário clica no botão aplicável do item
este desaparece da tela, a data do registro e o nome do usuárioque está editando o item,
tela 17, também serão inseridos automaticamento trazendo credibilidade às
informações, e indo de encontro a soluções dos riscos G apresentado no capítulo 4. As
informações editáveis de responsabilidade do usuário são peso, centro de gravidade,
confiabilidade da origem, descrição da origem, cavernas inicial e final do equipamento
e margem de peso sugerida pelo usuário caso esta margem seja diferente da sugerida
pelo gerente, estas informações aparecem nas telas 17 e 18.
Tela 16: Controle de pesos e centros
108
Tela 17: Controle de pesos e centros
Tela 18: Controle de pesos e centros
109
As telas 19 e 20 mostram o relatório de pesos e centros com as informações da
estrutura de detalhamento, descrição do equipamento, do projeto e fase, do usuário que
editou o item, da confiabilidade da origem do dado e a confiabilidade requerida pelo
projeto e fase. Com este relatório o especialista no sistema já pode fazer a primeira
verificação no controle de pesos e centros, a partir do cálculo final do peso e centro para
cada sub-sistema, sistema e embarcação.
Tela 19: Relatório de controle de pesos e centros
110
Tela 20: Relatório de controle de pesos e centros
111
Tela 21 Relatório de controle de pesos e centros
112
5 Simulação de riscos
Este capítulo tem por finalidade verificar a efetividade do modelo de análise de riscos
proposto na tese a partir de simulações numéricas dos riscos mostrando principalmente que
o impacto da frequência do erro em um cálculo pode ser verificado pelo método das
simulações[12].
5.1 Planejamento para a simulação
- Serão utilizadas as informações do controle de pesos do projeto do navio
hidrográfico fluvial na fase preliminar projetado pelo Centro de Projetos de Navios
da MB
- A simulação será feita no software de controle de pesos desenvolvido durante a tese
- Com a utilização deste software os riscos de gerenciamento e procedimentos A, B,
C, D, E, G, H, citados no item 4.3.1, são automaticamente eliminados.
- Serão simulados os seguintes riscos:
a. Erro por utilizar fonte de informação incompatível com as características do
projeto em determinada fase resultando em uma diminuição de confiabilidade
do resultado, risco I.
b. Erro por falta de preenchimento de dados de um equipamento ou material
pertencente ao projeto, risco F.
- Serão feitas simulações dos riscos I e F inicialmente de forma isolada e
posteriormente fazendo uma rodada de simulação com a integração dos dois riscos.
- O percentual de erros a ser utilizado na simulação, para cada tipo de risco, foi
determinado a partir do percentual de erros para os riscos I e F no monitoramento
do controle de peso do projeto da Embarcação de Desembarque de Carga Geral
projetado pelo CPN na MB, descrito no capítulo 4.
113
5.2 Informações de pesos e centros do Navio
Hidrográfico Fluvial da MB - fase preliminar Tabela 21 – Itens de Peso do Navio Hidrográfico Fluvial
Item SWBS35 DESCRIÇÃO Peso
(kg)
LCG
(mm)
VCG
(mm)
TCG
(mm) Conf.
1 11000 SHELL AND SUPPORTING STRUCTURE 71527 24419 1345 0 85.00%
2 12000 HULL STRUCTURAL BULKHEADS 27904 21362 1775 0 85.00%
3 13000 HULL DECKS 61545 22672 4499 0 85.00%
4 15000 DECK HOUSE STRUCTURE 5532 27268 8532 0 85.00%
5 16000 SPECIAL STRUCTURES 472 23660 5950 0 85.00%
6 17000 MASTS, KINGPOSTS, AND SERVICE
PLATFORMS 376 22600 12730 0 85.00%
7 18000 FOUNDATIONS 4920 14451 210 0 85.00%
8 23000 PROPULSION UNITS 10460 15900 980 0 70.00%
9 24000 TRANSMISSION AND PROPULSOR
SYSTEMS 8286 9163 694 0 70.86%
10 25000 PROPULSION SUPPORT SYS. (EXCEPT
FUEL AND LUBE OIL) 4260 15116 3337 762 77.14%
11 26000 PROPULSION SUPPORT SYSTEMS (FUEL
AND LUBE OIL) 350 22149 675 -377 95.00%
12 30000 ELECTRIC PLANT, GENERAL 4600 24818 4123 0 70.00%
13 31000 ELECTRIC POWER GENERATION 11060 17660 2344 -250 91.50%
14 32000 POWER DISTRIBUTION SYSTEMS 2130 21860 5446 -858 95.00%
15 33000 LIGHTING SYSTEM 2300 29000 4730 0 70.00%
16 42000 NAVIGATION SYSTEMS 121 23792 12015 434 95.00%
17 43000 INTERIOR COMMUNICATIONS 115 29139 8752 852 95.00%
18 44000 EXTERIOR COMMUNICATIONS 334 25300 10600 200 95.00%
19 49000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 70 27000 8700 1200 95.00%
20 51000 CLIMATE CONTROL 5396 19249 4251 725 70.00%
21 52000 SEA WATER SYSTEMS 4431 22952 2238 -74 71.57%
22 53000 FRESH WATER SYSTEMS 2266 21785 2593 205 72.27%
23 54000 FUELS AND LUBRICANTS, HANDLING
AND STORAGE 1009 22388 807 -826 92.50%
35 ESWBS: Estrutura de detalhamento utilizada pela Marinha Americana – ship work breakdown system
114
24 55000 AIR, GAS, AND MISCELLANEOUS FLUID
SYSTEMS 1102 16706 3937 1128 79.66%
25 56000 SHIP CONTROL SYSTEMS 2318 2917 1527 515 70.00%
26 57000 REPLENISHMENT SYSTEMS 1960 10200 6600 0 95.00%
27 58000 MECHANICAL HANDLING SYSTEMS 18199 19244 4412 -107 95.00%
28 59000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 3184 30196 1664 465 95.00%
29 60000 OUTFIT AND FURNISHINGS, GENERAL 44 18800 4000 0 70.00%
30 61000 SHIP FITTINGS 1893 19489 5839 -115 90.34%
31 62000 HULL COMPARTMENTATION 14030 24893 5411 60 88.05%
32 63000 PRESERVATIVES AND COVERINGS 7977 24842 3688 242 88.99%
33 64000 LIVING SPACES 3748 31080 3393 10 90.00%
34 65000 SERVICE SPACES 2803 26163 5677 173 90.91%
35 66000 WORKING SPACES 1785 22315 5373 -53 90.00%
36 67000 STOWAGE SPACES 2601 25407 2638 -62 90.00%
37 76000 SMALL ARMS AND PYROTECHNICS 443.7 30000 5950 2000 95.00%
Total 291551 21940 3063 26 84.55%
115
5.3 Simulação do Risco I
Hipóteses
- O erro devido ao risco de se utilizar uma fonte de informação de menor
confiabilidade deve resultar em uma estimativa com aumento de peso e centro de
gravidade. Este é o pior caso para a performance da embarcação.
- A simulação do aumento de peso e centro de gravidade será feito com os valores
percentuais descritos no artigo Dominick Cimino e Christos Filopoulos [5], o qual
analisou o monitoramento feito pela US Navy em projetos de navios de guerra nas
décadas de 60 e 70.
116
5.3.1 Análise de aumento de Peso e CG dos Navios da US Navy
No artigo de Dominick Cimino e Christos Filopoulos [5], foram verificadas as
diferenças de peso entre o final da fase preliminar do projeto e o final da construção em 27
embarcações de guerra de superfície relacionadas na tabela 22. A partir das informações
desta diferença de peso foi feito um levantamento estatístico constatando que a média da
diferença de peso destas embarcações é de 12%.
O mesmo procedimento foi feito para a verificação do aumento do VCG de
embarcações da US Navy. Foram verificadas as diferenças da posição vertical do centro de
gravidade entre o final da fase preliminar do projeto e o final da construção em 12
embarcações [5], tendo sido constatado que a média de aumento de VCG para estas
embarcações foi de 4,17%.
Estes valores de aumento de peso e CG serão utilizados para a simulação do
aumento de peso e CG da tese.
Tabela 22 – Percentual de Crescimento de Peso dos Navios da US Navy
Embarcação
% de
Crescimento
de Peso
Embarcação
% de
Crescimento
de Peso
Embarcação
% de
Crescimento
de Peso
1 -1.00% 10 5.70% 19 16.00%
2 0.00% 11 7.00% 20 16.50%
3 1.00% 12 11.00% 21 17.00%
4 2.50% 13 11.50% 22 18.50%
5 2.70% 14 12.00% 23 26.00%
6 3.60% 15 12.50% 24 27.00%
7 3.70% 16 13.00% 25 27.00%
8 4.00% 17 13.70% 26 28.00%
9 4.20% 18 14.20% 27 32.00%
117
Tabela 23 – Percentual de Crescimento de KG nos Navios da US Navy
Embarcação
% de
Crescimento
de KG
Embarcação
% de
Crescimento
de KG
1 -1.00% 7 4.30%
2 0.00% 8 5.80%
3 0.03% 9 5.90%
4 1.00% 10 8.30%
5 1.40% 11 10.50%
6 2.70% 12 11.00%
5.3.2 Resultado da Simulação do Risco I
- A partir do monitoramento dos erros do controle de pesos do projeto da EDCG feito
no CPN (gráfico 3) pôde ser verificado que 39% dos itens deveriam ter tido
estimativas feitas a partir de fontes de informação ou a partir de métodos mais
confiáveis.
- Desta forma, como serão utilizados na simulação os dados do controle de pesos do
Navio Hidrográfico Fluvial, com 37 itens no total, os erros de estimativa por fontes
de informação com baixa confiabilidade serão simulados em 14 itens (39% do
total).
- A escolha dos itens que terão este tipo de erro foi feita de forma aleatória com
método randômico sendo então sorteados os seguintes itens da tabela 21.
- Foram selecionados os registros 5, 9, 10, 12, 13, 14, 20, 24, 25, 26, 28, 29, 30 32.
- Estes itens terão um aumento de peso de 64% em relação aos dados originais do
projeto do NHoFlu (tabela 21) e aumento de KG de 14.7% de forma a resultar um
resultado final de aumento de peso da embarcação de 12% e KG acrescido de 4.17%
em relação ao resultado original do projeto.
118
- Foi estabelecido também que o índice de confiabilidade de cada item que sofrerá o
aumento de peso e CG deve ser degradado em pelo menos 10%, o que representa
duas classes de degradação da confiabilidade na tabela 14 – Matriz de
Confiabilidade das Fontes de Informação sugerido na tese no item 4.4.3. Esta
degradação tem por objetivo uma análise da simulação de confiabilidade do cálculo.
Tabela 24 – Simulação do Risco I
Item SWBS36 Descrição Peso(kg) LCG(mm) VCG(mm) TCG(mm) Conf.
1 11000 SHELL AND SUPPORTING
STRUCTURE 71527 24419 1345 0 85.00%
2 12000 HULL STRUCTURAL BULKHEADS 27904 21362 1775 0 85.00%
3 13000 HULL DECKS 61545 22672 4499 0 85.00%
4 15000 DECK HOUSE STRUCTURE 5532 27268 8532 0 85.00%
5 16000 SPECIAL STRUCTURES 774 23660 6825 0 75.00%
6 17000 MASTS, KINGPOSTS, AND SERVICE
PLATFORMS 376 22600 12730 0 85.00%
7 18000 FOUNDATIONS 4920 14451 210 0 85.00%
8 23000 PROPULSION UNITS 10460 15900 980 0 70.00%
9 24000 TRANSMISSION AND PROPULSOR
SYSTEMS 13589 9163 795 0 60.86%
10 25000 PROPULSION SUPPORT SYS.
(EXCEPT FUEL AND LUBE OIL) 6986 15116 3828 762 67.14%
11 26000 PROPULSION SUPPORT SYSTEMS
(FUEL AND LUBE OIL) 350 22149 675 -377 95.00%
12 30000 ELECTRIC PLANT, GENERAL 7544 24818 4729 0 60.00%
13 31000 ELECTRIC POWER GENERATION 18138 17660 2689 -250 81.50%
14 32000 POWER DISTRIBUTION SYSTEMS 3493 21860 6247 -858 85.00%
15 33000 LIGHTING SYSTEM 2300 29000 4730 0 70.00%
16 42000 NAVIGATION SYSTEMS 121 23792 12015 434 95.00%
17 43000 INTERIOR COMMUNICATIONS 115 29139 8752 852 95.00%
18 44000 EXTERIOR COMMUNICATIONS 334 25300 10600 200 95.00%
19 49000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 70 27000 8700 1200 95.00%
20 51000 CLIMATE CONTROL 8849.44 19249 4876 725 60.00%
36 SWBS: Estrutura de detalhamento utilizada pela Marinha Americana – ship work breakdown system
119
21 52000 SEA WATER SYSTEMS 4431 22952 2238 -74 71.57%
22 53000 FRESH WATER SYSTEMS 2266 21785 2593 205 72.27%
23 54000 FUELS AND LUBRICANTS,
HANDLING AND STORAGE 1009 22388 807 -826 92.50%
24 55000 AIR, GAS, AND MISCELLANEOUS
FLUID SYSTEMS 1807.28 16706 4516 1128 69.66%
25 56000 SHIP CONTROL SYSTEMS 3801.52 2917 1752 515 60.00%
26 57000 REPLENISHMENT SYSTEMS 3214.4 10200 7570 0 85.00%
27 58000 MECHANICAL HANDLING
SYSTEMS 18199 19244 4412 -107 95.00%
28 59000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 5221.76 30196 1909 465 85.00%
29 60000 OUTFIT AND FURNISHINGS,
GENERAL 72.16 18800 4588 0 60.00%
30 61000 SHIP FITTINGS 3104.52 19489 6697 -115 80.34%
31 62000 HULL COMPARTMENTATION 14030 24893 5411 60 88.05%
32 63000 PRESERVATIVES AND COVERINGS 13082.28 24842 4230 242 78.99%
33 64000 LIVING SPACES 3748 31080 3393 10 90.00%
34 65000 SERVICE SPACES 2803 26163 5677 173 90.91%
35 66000 WORKING SPACES 1785 22315 5373 -53 90.00%
36 67000 STOWAGE SPACES 2601 25407 2638 -62 90.00%
37 76000 SMALL ARMS AND
PYROTECHNICS 443.7 30000 5950 2000 95.00%
Total 326548 21526 3191 40 81.55%
Comentários do Resultado da Simulação do risco I
• Foi necessário um aumento de peso em cada item de 64% e um aumento de KG em
cada item de 12,7% para que o peso total da embarcação aumentasse em 12% e o
KG total em 4,17% (resultado dos aumentos de peso e CG dos navios da Marinha
Americana[5])
• Com o aumento de peso e a diminuição da confiabilidade de 10% nos 14 itens
alterados houve uma diminuição da confiabilidade do resultado de 84,55% para
81,55%.
120
• Esta diminuição de confiabilidade de 3% pode a primeira vista ser considerada
pequena se for considerado o aumento do peso total de 34996kg (12%). Entretanto,
esta pequena diminuição é justificada pelo fato de que os itens que possuem maior
parcela de peso não sofreram aumento de peso e, além disto, possuem percentual de
confiabilidade próxima da média anterior à alteração dos dados contribuindo assim
para que o resultado final da confiabilidade ainda permaneça alto.
• Pode ser observado que os itens do grupo 100(Estruturas), itens de 1 a 7,
representam mais de 57% do peso total, e possuem 85% de confiabilidade, valor
próximo do percentual médio de confiabilidade anterior a alteração.
• Esta constatação demonstra que o modelo de análise de confiabilidade proposta pela
tese calcula a confiabilidade total do conjunto de dados considerando o quanto
determinado item colabora em peso e confiabilidade em relação aos outros itens do
conjunto, ou seja, uma média ponderada em relação ao peso de cada item.
• Os valores de confiabilidade de cada classe somente poderão ser certificados com a
verificação do peso após a construção das embarcações.
121
5.4 Simulação do Risco F
Hipóteses
- Neste item será feita a simulação do risco exclusivamente por falta de dados.
- A análise do risco por falta de dados será feita retirando-se os dados de peso e do
centro de gravidade dos registros da lista de pesos e centros da EDCG.
5.4.1 Análise do Resultado da Simulação por falta de dados
- Neste caso será simulado um risco por falta de dados em 22% de registros. Este
valor foi baseado no controle de pesos da EDCG, projeto que foi utilizado na tese
para verificação da frequência de erros.
- Desta forma, como o controle de pesos do Navio Hidrográfico Fluvial possui 37
itens, os erros de estimativa por falta de dados serão simulados em 8 itens (22% da
totalidade).
- A escolha dos itens que terão este tipo de erro foi feita de forma aleatória com uma
formulação randômica sendo então sorteados os seguintes itens da tabela 21.
- Foram selecionados os registros 6, 7, 18, 22, 28, 32, 35 e 36.
- Muito embora a falta de dados em um item ocorra normalmente em um ou outro
dado, será considerada na tese para a simulação do risco, a falta de todos os dados
do registro.
Tabela 25 – Resultado da Simulação do Risco F Item SWBS Descrição Peso(kg) LCG(mm) VCG(mm) TCG(mm) Confiabilidade
1 11000 SHELL AND SUPPORTING
STRUCTURE 71527 24419 1345 0 85.00%
2 12000 HULL STRUCTURAL BULKHEADS 27904 21362 1775 0 85.00%
3 13000 HULL DECKS 61545 22672 4499 0 85.00%
4 15000 DECK HOUSE STRUCTURE 5532 27268 8532 0 85.00%
5 16000 SPECIAL STRUCTURES 472 23660 5950 0 85.00%
122
6 17000 MASTS, KINGPOSTS, AND SERVICE
PLATFORMS 85.00%
7 18000 FOUNDATIONS 85.00%
8 23000 PROPULSION UNITS 10460 15900 980 0 70.00%
9 24000 TRANSMISSION AND PROPULSOR
SYSTEMS 8286 9163 694 0 70.86%
10 25000 PROPULSION SUPPORT SYS.
(EXCEPT FUEL AND LUBE OIL) 4260 15116 3337 762 77.14%
11 26000 PROPULSION SUPPORT SYSTEMS
(FUEL AND LUBE OIL) 350 22149 675 -377 95.00%
12 30000 ELECTRIC PLANT, GENERAL 4600 24818 4123 0 70.00%
13 31000 ELECTRIC POWER GENERATION 11060 17660 2344 -250 91.50%
14 32000 POWER DISTRIBUTION SYSTEMS 2130 21860 5446 -858 95.00%
15 33000 LIGHTING SYSTEM 2300 29000 4730 0 70.00%
16 42000 NAVIGATION SYSTEMS 121 23792 12015 434 95.00%
17 43000 INTERIOR COMMUNICATIONS 95.00%
18 44000 EXTERIOR COMMUNICATIONS 334 25300 10600 200 95.00%
19 49000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 70 27000 8700 1200 95.00%
20 51000 CLIMATE CONTROL 5396 19249 4251 725 70.00%
21 52000 SEA WATER SYSTEMS 71.57%
22 53000 FRESH WATER SYSTEMS 2266 21785 2593 205 72.27%
23 54000 FUELS AND LUBRICANTS,
HANDLING AND STORAGE 1009 22388 807 -826 92.50%
24 55000 AIR, GAS, AND MISCELLANEOUS
FLUID SYSTEMS 1102 16706 3937 1128 79.66%
25 56000 SHIP CONTROL SYSTEMS 2318 2917 1527 515 70.00%
26 57000 REPLENISHMENT SYSTEMS 1960 10200 6600 0 95.00%
27 58000 MECHANICAL HANDLING
SYSTEMS 95.00%
28 59000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 3184 30196 1664 465 95.00%
29 60000 OUTFIT AND FURNISHINGS,
GENERAL 44 18800 4000 0 70.00%
30 61000 SHIP FITTINGS 1893 19489 5839 -115 90.34%
31 62000 HULL COMPARTMENTATION 14030 24893 5411 60 88.05%
32 63000 PRESERVATIVES AND COVERINGS 88.99%
33 64000 LIVING SPACES 3748 31080 3393 10 90.00%
123
34 65000 SERVICE SPACES 2803 26163 5677 173 90.91%
35 66000 WORKING SPACES 90.00%
36 67000 STOWAGE SPACES 90.00%
37 76000 SMALL ARMS AND
PYROTECHNICS 443.7 30000 5950 2000 95.00%
Total 251147 22129 2987 33 83.77%
Comentários do resultado da simulação do risco F
• Com a retirada de dados de 8 itens houve uma diminuição de peso de 14%, uma
diminuição de KG de 0,25% e uma diminuição da confiabilidade total de 0.78%.
• A diminuição de peso já era esperada, entretanto, a variação do KG e da
confiabilidade vai sempre depender de como estão distribuídos os valores de KG e
confiabilidade destes itens em relação à média.
• No caso simulado, os itens com simulação de falta de dados possuíam na sua
maioria quando completos KG mais alto do que a média, o que resultou em um KG
após a simulação mais baixo do que o KG com os dados, resultando ainda em
confiabilidade acima da média.
124
5.5 Simulação do Risco I e F simultaneamente
Hipóteses
- Neste item será feita a simulação dos riscos por diminuição de confiabilidade nas
fontes de informação e por falta de dados simultaneamente.
- A análise do risco será feita aumentando o peso, o KG e diminuindo a
confiabilidade dos itens selecionados no item 5.3 deste capítulo e ainda retirando-se
os dados de peso e do centro de gravidade dos itens selecionados no item 5.4 deste
capítulo.
5.5.1 Análise do Resultado da Simulação dos riscos I e F em conjunto
- Foram selecionados os mesmos dados dos itens 5.3 e 5.4 deste capítulo, com os
mesmos procedimentos de aumento de peso, KG e retirada de dados.
- Pode ser verificado que os itens 28 e 32 foram selecionados para a simulação de
ambos os riscos, então neste caso foi decidido manter o aumento de peso para os
itens 28 e 32 e retirar os dados dos itens 3 e 30, escolhidos aleatoriamente para
substituir os registros 28 e 32 por falta de dados.
125
Tabela 26 – Resultado da Simulação dos Riscos I e F
Item SWBS Descrição Peso(kg) LCG(mm) VCG(mm) TCG(mm) Conf.
1 11000 SHELL AND SUPPORTING
STRUCTURE 71527 24419 1345 0 85.00%
2 12000 HULL STRUCTURAL BULKHEADS 27904 21362 1775 0 85.00%
3 13000 HULL DECKS 85.00%
4 15000 DECK HOUSE STRUCTURE 5532 27268 8532 0 85.00%
5 16000 SPECIAL STRUCTURES 774 23660 6825 0 75.00%
6 17000 MASTS, KINGPOSTS, AND SERVICE
PLATFORMS 85.00%
7 18000 FOUNDATIONS 85.00%
8 23000 PROPULSION UNITS 10460 15900 980 0 70.00%
9 24000 TRANSMISSION AND PROPULSOR
SYSTEMS 13589 9163 795 0 60.86%
10 25000 PROPULSION SUPPORT SYS. (EXCEPT
FUEL AND LUBE OIL) 6986 15116 3828 762 67.14%
11 26000 PROPULSION SUPPORT SYSTEMS
(FUEL AND LUBE OIL) 350 22149 675 -377 95.00%
12 30000 ELECTRIC PLANT, GENERAL 7544 24818 4729 0 60.00%
13 31000 ELECTRIC POWER GENERATION 18138 17660 2689 -250 81.50%
14 32000 POWER DISTRIBUTION SYSTEMS 3493 21860 6247 -858 85.00%
15 33000 LIGHTING SYSTEM 2300 29000 4730 0 70.00%
16 42000 NAVIGATION SYSTEMS 121 23792 12015 434 95.00%
17 43000 INTERIOR COMMUNICATIONS 115 29139 8752 852 95.00%
18 44000 EXTERIOR COMMUNICATIONS 95.00%
19 49000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 70 27000 8700 1200 95.00%
20 51000 CLIMATE CONTROL 8849.44 19249 4876 725 60.00%
21 52000 SEA WATER SYSTEMS 4431 22952 2238 -74 71.57%
22 53000 FRESH WATER SYSTEMS 72.27%
23 54000 FUELS AND LUBRICANTS,
HANDLING AND STORAGE 1009 22388 807 -826 92.50%
24 55000 AIR, GAS, AND MISCELLANEOUS
FLUID SYSTEMS 1807.28 16706 4516 1128 69.66%
25 56000 SHIP CONTROL SYSTEMS 3801.52 2917 1752 515 60.00%
26 57000 REPLENISHMENT SYSTEMS 3214.4 10200 7570 0 85.00%
27 58000 MECHANICAL HANDLING SYSTEMS 18199 19244 4412 -107 95.00%
126
28 59000 SPECIAL PURPOSE SYSTEMS 95.00%
29 60000 OUTFIT AND FURNISHINGS,
GENERAL 72.16 18800 4588 0 60.00%
30 61000 SHIP FITTINGS 3104.52 19489 6697 -115 80.34%
31 62000 HULL COMPARTMENTATION 14030 24893 5411 60 88.05%
32 63000 PRESERVATIVES AND COVERINGS 7977 24842 3688 242 88.99%
33 64000 LIVING SPACES 3748 31080 3393 10 90.00%
34 65000 SERVICE SPACES 2803 26163 5677 173 90.91%
35 66000 WORKING SPACES 1785 22315 5373 -53 90.00%
36 67000 STOWAGE SPACES 90.00%
37 76000 SMALL ARMS AND PYROTECHNICS 443.7 30000 5950 2000 95.00%
Total 244179 21074 2896 36 80.89%
Comentários da simulação dos riscos I e F em conjunto
• Nesta simulação houve uma diminuição de peso, KG e confiabilidade de
respectivamente 16,25%, 5,47% e 3,66%.
• Mesmo tendo sido retirados 8 itens da relação original, o peso, o KG e a
confiabilidade poderiam tanto ter aumentado como diminuído, pois também houve
aumento de peso em 14 itens. A variação depende de como os valores alterados
estariam situados na distribuição.
• Os mesmos comentários sobre a maior ou menor variação da confiabilidade e sobre
os valores de confiabilidade das fontes de informação feitos no item 5.3 deste
capítulo também são válidos para a simulação simultânea dos erros.
• As simulações dos riscos I e F em separado e em conjunto certificam a hierarquia
dos riscos proposta pela tese (gráfico 4) e a lógica utilizada no modelo de análise de
confiabilidade, ou seja, a degradação da confiabilidade e a variação do resultado do
peso e do KG na simulação do risco I (utilizar uma fonte de informação de menor
confiabilidade) é maior do que a degradação da confiabilidade e a variação do
resultado do peso e do KG na simulação do risco F (falta de dados).
127
6 Conclusões e Recomendações
O levantamento dos principais riscos no controle de pesos e centros feitos a partir de
um reconhecimento das atividades de controle de pesos em empresas mundialmente
reconhecidas como são os casos da Petrobrás, Embraer, Bureau Veritas e Marinha do
Brasil permitiu que fossem sugeridas melhorias para o controle de pesos tanto na área
de gerenciamento como também nos procedimentos utilizados para o cálculo de pesos.
Assim, uma das principais contribuições da tese é a mudança de filosofia de trabalho
que estas soluções trazem para o controle de pesos o que resulta em uma imediata
melhoria da confiabilidade do resultado do cálculo de peso e centro da embarcação.
A tese apresenta ainda um modelo para verificação e quantificação da
confiabilidade do resultado do cálculo de pesos, este modelo possibilita ao gerente do
controle de pesos certificar se a confiabilidade do cálculo atende à confiabilidade
requerida pelo tipo de embarcação a ser projetada e a fase do projeto permitindo ainda
que seja feita uma melhoria contínua na estimativa de peso até que o resultado adquira a
confiabilidade necessária.
Os valores de confiabilidade sugeridos na tese para quantificação da confiabilidade
do resultado do cálculo e do requisito de confiabilidade do projeto precisam ser
certificados a partir da comparação dos resultados do peso e do centro de vários tipos de
embarcações após a construção (prova de inclinação) com os valores de pesos e CG da
estimativa de projeto. Esta certificação depende de acompanhamento de um número
razoável de projetos onde são utilizados as soluções e o modelo de análise de
confiabilidade apresentadas na tese, sendo feito inclusive um controle dos fatores que
podem influenciar nos valores de confiabilidade como experiência do escritório de
projeto, capacitação dos engenheiros para a correta escolha da fonte de informação em
cada fase do projeto, utilização por parte do estaleiro construtor dos mesmos materiais e
equipamentos indicados no projeto, entre outros fatores que podem gerar desvios entre
o valor de peso e CG estimado no projeto e o valor após a construção.
Recomenda-se então para futuros estudos que continuem sendo levantados os
possíveis riscos monitorando a freqüência e impacto destes riscos no controle de pesos
128
e que ainda seja verificado em cada projeto o acerto da estimativa feita no projeto em
relação ao peso da embarcação após a construção, esta verificação contribuirá para o
refinamento do modelo de confiabilidade do resultado de pesos e centros como também
para o reconhecimento de fatores que possam influenciar neste modelo.
129
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] PETER A.GALE, “Margins in Naval Surface Ship Design”, Naval Engineers Journal,
April 1975.
[2] SURKO S. W., BERNER J., FERREIRO L., AUTRET G, “Why can't we get the lead
out : A Review of U.S. Navy Surface Ship Service Life Allowance for Weight and
Stability”, American Society of Naval Engineers, vol. 108, no 3 (13 ref.), pp. 117-128,
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[3] ERNEST J. CZYRYCA, DAVID P. KIHL, and ROBERT DENALE, “Meeting the
Challenge of Higher Strength, lighter Warships”, AMPTIAC, Departmente of Defence USA,
Volume 7 number 3 2003.
[4] Estrutura de Detalhamento dos Sistemas de Embarcações de Superfície e Submarinos.
Disponível em: http://absapps.eagle.org/tae/html/eswbs/index.html.Acessado em:
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[5] DOMINICK CIMINO, CHRISTOS FILOPOULOS, “Weight and KG Margin Analysis
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[7] JACK E. OLSON, Data Quality, The Accuracy Dimension, ed. 1, Morgan Kauffman
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130
[8] LEWIS, E. V., - Principles of Naval Architecture - Published by The Society of Naval
Architects and Marine Engineering, Jersey City, NJ, 1988
[9] BILL INMON, “Data Confidence”, September 21, 2006. Disponível em: www.b-eye-
network.com. Acessado em 20/11/2007.
[10] JOHN SCHUYLER, Risk and Decision Analysis in Projects, ed. 2, Project
Management Institute, 1950.
[11] GILBERTO MAFFEI A. SAMPAIO, Pontos de Partida em Segurança Industrial, ed.
1, QualityMark, 2003.
[12] Costa, Ana Paula A., 2003, Quantificação do Impacto de Incertezas e Análise de Risco
no Desenvolvimento de Campos de Petróleo, Tese de D.Sc., Universidade Estadual de
Campinas, Campinas, SP, Brasil.
[13] DING TAN, “Quantitative Risk Analysis Step-By-Step”, SANS Institute – Infosec
Reading Room, December 2002.
[14] MARIA CLÁUDIA SANTIAGO HAMPSHIRE e CLÁUDIO TOMOHIDE
TOMIMURA, “Proposta de implementação da Análise de Risco em um Projeto de
implantação da Segurança da Informação”, Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo
(CTMSP). Disponível em www.mar.mil.br/sdms/artigos/6956.pdf. Acessado em
05/03/2011.
[15] GILBERTO DE A. MARTINS & JAIRO SIMON DA FONSECA, Curso de
Estatística, 6a Edição, Editora Atlas, 1998.
[16] Publication Semaphore, Issue 17, October 2005 – Australian Navy. Disponível em
http://www.navy.gov.au/Publication:Semaphore_-_Issue_17,_2005. Acessado em:
15/09/2009.
131
[17] HILL, BRAD, “Measuring Weight And Center Of Gravity Using Load Cells”. 65th
Annual Conference, Society of Allied Weight Engineers, Valencia, California, USA, 2006.
[18] ARMSTRONG, PETER GALE, “Weight Reduction Process, Saving Money While
Saving Weight”. 61st Annual Conference, - Society of Allied Weight Engineers, Virginia
Beach, Virginia, USA, May 18-22, 2002.
[19] C. J. DATE, Introdução a Sistemas de Banco de Dados, Edição 8, Editora
Campus/Elsevier, 2004.
[20] JAN L. HARRINGTON, Projeto de Banco de Dados Relacional, Ed. 2, Editora
Campus, 2002.
[21] WALLACE WANG, Visual Basic 6 para Dummies, Ed. 1, Editora Campus,1999.
[22] JEFF SPOTTS, BRIAN SILLER, Usando visual Basic 6, Ed. 1, Editora Campus,
1999.
[23] MySQL AB - Manual de referência do SGBD MySQL Server 5.1 – Disponível em:
http://dev.mysql.com/doc/refman. Acessado em 26/11/2010.
[24] Recommended Practice N. 12 – Weight Control Technical Requirements for Surface
Ships - Society of Allied weight Engineers
[25] GLEN MATHEWS, “Considerations for Performing Weight Reviews and Audits”.
62nd Annual Conference, Paper N. 3314, Society of Allied weight Engineers, New Haven,
Connecticut, USA, 2003.
132
ANEXO I
REQUISITOS DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÃO PARA CONTROLE DE PESOS E
CENTROS
Neste anexo estão listados os requisitos de funcionalidades que um sistema de
informação para controle de pesos e centros deve conter para atender as necessidades de
gerenciamento e de procedimentos do controle de pesos e centros de embarcações.
1) O administrador do sistema habilita o gerente de pesos e centros com
permissão para acesso ao sistema e para criação de permissões dos usuários;
2) O gerente de pesos e centros insere os possíveis tipos e classes de
embarcação que podem ser usados no projeto de uma embarcação;
3) O gerente de pesos e centros insere os itens da estrutura de detalhamento que
poderá ser usada em qualquer projeto de controle de pesos e centros;
4) O gerente de pesos e centros associa as estruturas de detalhamento aos tipos
de embarcações cadastradas – tal procedimento serve como uma sugestão de
estrutura de detalhamento para cada embarcação;
5) O gerente de pesos e centros insere as fases de projeto que podem ser usados
no projeto de uma embarcação;
6) O gerente de pesos e centros cadastra projetos de embarcações para o
controle de pesos e centros;
7) O gerente de pesos e centros insere usuários do sistema informatizado de
controle de pesos e centros com login e senha;
8) O gerente de pesos e centros associa o projeto a uma fase de projeto;
9) O gerente de pesos e centros associa o projeto aos usuários;
10) O gerente de pesos e centros insere as classes de origens de dados de pesos e
centros para o projeto;
11) O gerente de pesos e centros insere o valor de confiabilidade das classes das
origens de dados de pesos e centros para cada fase de projeto;
133
12) O gerente de pesos e centros insere o nível de confiabilidade requerido para
o projeto em função da fase de projeto e do tipo da embarcação;
13) O gerente de pesos e centros insere as possíveis funções de controle de pesos
e centros e as permissões para cada função seguindo como orientação o
descrito nas tabelas 27 a 30:
Tabela 27 – Permissões do Gerente do Projeto
Gerente de
Projeto
Dados
Gerenciais
Características
Principais da
Embarcação
Dados de
Procedimento
do Cálculo
Dados de
Pesos e
Centros
Dados da
Auditoria
Inserção X X - - -
Alteração X X - - -
Exclusão X X - - -
Leitura X X X X X
Tabela 28 – Permissões do Gerente de Controle de Pesos e Centros Gerente de
Controle de
Pesos e
Centros
Dados
Gerenciais
Características
Principais da
Embarcação
Dados de
Procedimento
do Cálculo
Dados de
Pesos e
Centros
Dados da
Auditoria
Inserção X - X - X
Alteração X - X - X
Exclusão X - X - X
Leitura X X X X X
134
Tabela 29 – Permissões do Engenheiro Chefe do Sistema Engenheiro
Chefe do
Sistema
Dados
Gerenciais
Características
Principais da
Embarcação
Dados de
Procedimento
do Cálculo
Dados de
Pesos e
Centros
Dados da
Auditoria
Inserção - - - - -
Alteração - - - X -
Exclusão - - - X -
Leitura X X X X X
Tabela 30 – Permissões do Engenheiro Especialista no Sistema Engenheiro
Especialista
no Sistema
Dados
Gerenciais
Características
Principais da
Embarcação
Dados de
Procedimento
do Cálculo
Dados de
Pesos e
Centros
Dados da
Auditoria
Inserção - - - X -
Alteração - - - X -
Exclusão - - - X -
Leitura X X X X X
14) Os usuários acessam o sistema informatizado de controle de pesos e centros
com login e senha;
15) Os usuários verificam as permissões de trabalho para cada tarefa, projeto e
fase;
16) Gerente do projeto determina as datas de trabalho na inserção de dados de
gerenciamento, controle de peso, auditoria e divulgação dos resultados em
cada fase;
17) Gerente do projeto determina a fase do projeto;
18) Gerente do projeto determina as características principais da embarcação
(nome, tipo, classe, tipo e quantidade de propulsores, tipo e quantidade de
MCPs, velocidade máxima, velocidade de serviço, raio de ação, autonomia,
quantidade máxima de embarcados comprimento máximo do casco, boca
máxima do casco, pontal, quantidade de conveses do casco, comprimento
máximo da superestrutura, largura máxima da superestrutura, altura máxima
135
da superestrutura, quantidade de conveses da superestrutura, tipo de
cavernamento, tipo e quantidade de gerador de energia elétrica);
19) O sistema gera automaticamente o nível de confiabilidade do cálculo
requisitada pela fase e tipo da embarcação;
20) Gerente de pesos e centros determina a estrutura de detalhamento para a fase
do projeto;
21) O gerente de pesos e centros determina o nível de detalhamento para o
controle de pesos e centros;
22) O gerente de pesos e centros determina as unidades de peso e do centro de
gravidade, os pontos de referência para medida do CG e o nível de precisão
do cálculo de pesos e centros;
23) O gerente de projetos determina se a margem a ser sugerida no controle deve
ser indicada por valores contratuais ou por sugestão do gerente de controle
de pesos e centros;
24) No caso da margem ser indicada por valores contratuais o gerente de pesos e
centros insere os valores de margem contratual para a fase em questão e
automaticamente o sistema utilizará esta margem contratual como sendo a
margem sugerida;
25) No caso de não existir obrigatoriedade contratual sobre as margens o gerente
de projeto sugere uma margem máxima a ser utilizada na fase em questão
com base em projetos semelhantes ou artigos técnicos;
26) No caso da opção pela margem indicada pelo gerente de pesos com base em
projetos semelhantes o sistema automaticamente identifica no banco de
dados se existem projetos de embarcações semelhantes tendo como
parâmetros de semelhança o tipo, o emprego e a classe das embarcações;
27) O gerente de pesos e centros poderá dependendo da necessidade e da
disponibilidade de projetos armazenados no banco de dados escolher
projetos com um maior rigor de semelhança, exigindo que tanto o tipo, o
emprego e a classe sejam iguais ou ser menos rigoroso escolhendo a
semelhança somente pelo tipo e emprego da embarcação, por exemplo. O
sistema deverá então permitir que o gerente de pesos faça a sua seleção dos
136
projetos semelhantes por um ou todos os parâmetros citados a partir de uma
listagem na tela;
28) O sistema deve então armazenar a seleção de embarcações semelhantes feita
pelo gerente de pesos e centros;
29) A partir da seleção de projetos semelhantes feita pelo gerente de pesos o
sistema calcula as margens recorrentes para o conjunto de projetos
semelhantes disponibilizando uma listagem de margens médias por grupos
(sistemas da embarcação), margem média dos sistemas para cada
embarcação semelhante e margem média do conjunto das embarcações
semelhantes;
30) Estes valores de margens recorrentes médias deverão ser armazenadas pelo
sistema;
31) No caso da opção pela margem indicada pelo gerente de pesos com base em
artigos técnicos o sistema deverá armazenar a(s) origem(ns) e a(s) data(s)
do(s) artigo(s);
32) Os engenheiros especialistas inserem dados de pesos, LCG, VCG, TCG,
margem de peso, caverna inicial, caverna final, nome e data do artigo da
origem do item da estrutura em uma fase do projeto;
33) Os engenheiros especialistas alteram dados de pesos para um item da
estrutura em uma fase do projeto, nesta alteração a data será atualizada para
a data de atualização;
34) A margem inserida pelos engenheiros especialistas não podem ser maiores
do que a margem indicada pelo gerente de pesos seja esta por questões
contratuais ou por semelhança;
35) A data de inserção da informação de peso e CG de um item são inseridos
com o item de forma automatizada pelo sistema e não poderá ser editada
pelo usuário, exceto no caso de alteração de um dos dados do registro (peso,
LCG, VCG, TCG, margem);
36) Os engenheiros especialistas inserem a classe da origem do peso e do centro
de gravidade;
137
37) Os engenheiros especialistas inserem a descrição e a data da origem do peso
e do centro de gravidade;
38) Os engenheiros especialistas inserem a formulação utilizada para a origem
de dados do tipo “formulas empíricas”, a origem da formula e data de
criação da formula;
39) Os engenheiros especialistas alteram a classe, a descrição e a data da origem;
40) Na data especificada para encerramento das atividades de inserção de pesos
e centros o sistema bloqueia a inserção e alteração de dados;
41) O sistema calcula automaticamente o peso e o centro de gravidade sem
margem para cada sistema e para a embarcação;
42) O sistema calcula automaticamente o peso e o centro de gravidade com
margem para cada sistema e para a embarcação utilizando-se inicialmente as
margens especificadas pelos engenheiros especialistas em cada item da
estrutura de detalhamento;
43) Caso não tenha sido determinada pelo engenheiro especialista a margem
para alguns itens de determinado grupo o sistema deve automaticamente
utilizar a margem sugerida pelo gerente de pesos e centros para a fase em
questão;
44) O sistema pode calcular se requisitado o peso por blocos, devendo ser
informado pelo engenheiro no momento da consulta as cavernas que limitam
os blocos. Caso um item de peso possua cavernas que esteja em um dos
limites de blocos o sistema deve automaticamente considerar que este item
pertence ao bloco de vante;
45) O sistema calcula automaticamente o nível de confiabilidade para cada um
dos parâmetros citados na tese considerando para cada sistema, mostrando
um gráfico de barras de nível de confiabilidade para consistência,
completeza, temporalidade e origem;
46) O sistema calcula automaticamente o nível de confiabilidade médio para
cada um dos parâmetros citados na tese considerando todos os sistemas em
conjunto, mostrando um gráfico de barras de nível de confiabilidade para
consistência, completeza, temporalidade e origem;
138
47) O sistema calcula automaticamente o nível de confiabilidade para o cálculo
de pesos e centros da embarcação verificando se este nível é maior ou menor
que o nível de confiabilidade requisitado pelo tipo da embarcação e fase de
projeto;
48) O sistema mostra graficamente a distribuição dos centros de gravidade dos
itens da estrutura de detalhamento na embarcação;
49) O sistema verifica automaticamente se o resultado do centro de gravidade é
menor que o maior valor de CG e maior que o menor valor de CG para cada
sistema;
50) É gerado o gráfico de percentual de completeza por classe;
51) É calculada a média de completeza da totalidade dos registros;
52) O sistema lista os registros com completeza menor que 100% descrevendo o
registro e os campos preenchidos e não preenchidos;
53) É gerado o gráfico da distribuição percentual (em relação ao peso) dos tipos
de origem utilizados em determinada fase;
54) O gerente de pesos e centros verifica a distribuição percentual dos tipos de
origem em determinada fase e aprova ou não a distribuição;
55) O sistema calcula a média de confiabilidade da origem dos dados para o
conjunto de dados preenchidos;
56) É inserido o modo de avaliação do resultado final de
confiabilidade(Processo de aprimoramento contínuo/processo de degradação
da confiabilidade)
57) Se o modo de avaliação da confiabilidade for pelo processo de
aprimoramento contínuo o sistema envia mensagem solicitando
preenchimento dos itens não preenchidos e lista de itens não preenchidos
com o percentual de confiabilidade dos itens preenchidos e o percentual de
itens não preenchidos em cada sistema;
58) Se o modo de avaliação da confiabilidade for pelo processo de degradação
da confiabilidade é feita a divulgação do percentual de itens não
preenchidos, da confiabilidade dos dados dos itens preenchidos e o resultado
de pesos e centros e da confiabilidade final do cálculo;
139
59) Na data especificada para início da fase de auditoria o sistema desbloqueia
automaticamente os dados de pesos e centros para inserção e alteração pelos
chefes dos sistemas;
60) Na data especificada para final da fase de auditoria o sistema bloqueia
automaticamente os dados de pesos e centros para inserção e alteração;
61) É feita a divulgação do resultado de pesos e centros e confiabilidade dos
dados e do cálculo após a fase de auditoria;
62) O sistema calcula automaticamente a margem média ponderada para cada
grupo de pesos considerando o peso e a margem de cada item estipulada
pelos engenheiros especialistas ou no caso do engenheiro especialista não
determinar margem diferente ao sugerido pelo gerente de pesos utilizar a
margem sugerida pelo gerente de pesos;
63) Importação de dados de pesos e centros de planilha excel;
64) Na importação de dados deverá ser inserido automaticamente a data de
importação dos dados;
65) Engenheiros especialistas inserem o período de datas aceita para a data da
origem dos dados de pesos e centros;
66) O sistema verifica o aumento de peso real entre a fase atual e a fase anterior
do projeto para cada sistema, indicando assim a margem de peso real do
sistema;